Website-Zugangscode

Nichts ist seltsamer als ein Schwarzes Loch. Die verdunkelte Leiche einer früheren Sonne, aus der nicht einmal Licht entweichen kann, ein Schwarzes Loch bildet sich, wenn ein massereicher, sterbender Stern unter seiner eigenen Schwerkraft zerknittert. Es schrumpft, bis seine gesamte Masse in einem unendlich dichten Punkt enthalten ist, der Singularität genannt wird. Seine Schwerkraft ist so intensiv, dass, wenn sich etwas innerhalb einer unsichtbaren Grenze um die Singularität wagt, die als Ereignishorizont bezeichnet wird, es nicht entkommen kann.Kurz vor dem Ereignishorizont wirbelt Hochtemperaturmaterial – die Akkretionsscheibe – darauf, in das Schwarze Loch zu „fallen“, wie Wasser, das einen Abfluss hinunterläuft. Die Scheibe emittiert Röntgenstrahlen, eine energiereiche Form von Licht, weil sich die Materie so schnell bewegt, dass ihre Reibung viel Wärme erzeugt. Energie- und Materiestrahlen, deren Formationen ein Rätsel bleiben, können sich Hunderttausende von Lichtjahren von der Akkretionsscheibe entfernen.

Weitere Informationen zu Schwarzen Löchern finden Sie in unserem kostenlosen E-Book über die mysteriösesten Objekte des Universums.

Gegen den Ereignishorizont stößt ein Ring aus Photonen, der das Schwarze Loch umgibt. Diese Lichtschleife, die als innerste stabile Kreisbahn bezeichnet wird, umreißt den Rand des Schwarzen Lochs wie ein Bullauge. Und von seinem Totpunkt aus verdampft das Schwarze Loch Energie, die Hawking-Strahlung genannt wird, wodurch das Ganze so leicht und langsam schrumpft. Milliarden oder Billionen Jahre nach seiner Geburt wird das Schwarze Loch vollständig verdampfen.

Spaghettifizierung

Zunächst schwebt man sorglos durch die Raumzeit und nähert sich allmählich einem Schwarzen Loch. Der Gravitationszug an deinen Füßen unterscheidet sich nicht wesentlich von dem an deinem Kopf.

Wenn Sie näher kommen, wird die Schwerkraft des Schwarzen Lochs störend. Weil Ihre Schuhe 5 oder 6 Fuß näher sind, fühlen sie zuerst mehr von ihrem Zug.

Das Schwarze Loch zieht deine Füße bald viel härter als der Rest von dir. Sie beginnen sich von Ihren Waden zu strecken.

Dieses unangenehme Gefühl wächst, wenn Sie zu einem dünnen Strang aufgereiht oder spaghettifiziert werden. Spiel vorbei, Mann.

Wer löst das Informationsparadoxon?

Wenn ein Objekt den Ereignishorizont in ein Schwarzes Loch überschreitet, kann es nie wieder herauskommen — es und alle Informationen über seine Identität sind für immer gefangen. Aber Schwarze Löcher verdunsten langsam, wenn sie Hawking-Strahlung in den Weltraum abgeben. Wenn sie also verschwinden, was wird dann aus den darin eingeschlossenen Informationen? Die Quantenmechanik sagt, dass solche Informationen niemals zerstört werden können. So haben vier verschiedene Physiker versucht, dieses sogenannte Informationsparadoxon zu lösen.

Leonard Susskind(Linda A. Cicero / Stanford News Service)

Leonard Susskind, Information StationInstitution: Stanford UniversityJahr: 2008bekannt für: Mitgestaltung der Stringtheorieidee: In seinem Buch The Black Hole War schreibt Susskind vor, dass die Quantenphysik vorschreibt, dass Informationen am Rand des Schwarzen Lochs verbleiben, auch wenn das Objekt fällt in. Stephen Hawking kämpfte gegen ihn und sagte, die Informationen seien für immer verschwunden, daher müsse die Quantenmechanik fehlerhaft sein.

Joseph Polchinski(Sonia Fernandez / UCSB photo)

Joseph Polchinski, FirewallInstitution: University of California, Santa BarbaraJahr: 2012bekannt für: Entdeckung von D-Branes, Erklärung, was D-Branes sind (eine Sache der Stringtheorie)Idee: Sobald ein Schwarzes Loch etwa die Hälfte seiner selbst durch Hawking-Strahlung verloren hat kann der Ereignishorizont nicht mehr genügend verschlüsselte Informationen speichern, um die Geschichte dessen zu erzählen, was sich darin befindet. Danach kann nichts mehr hineingehen, sonst gehen seine Informationen verloren und die Singularität kollidiert im Wesentlichen mit dem Ereignishorizont. Eine „Firewall“ — eine Wand aus energetischen Teilchen, die durch Kollision entstehen — liegt dann direkt vor dem Horizont und verbrennt alles, was versucht, ihn zu überqueren.

Gerard ‚t Hooft(Universität Utrecht)

Gerard ‚t Hooft, Versteckter CodeInstitution: Universität Utrechtjahr: 2015bekannt für: Gewinn des Nobelpreises für Physik im Jahr 1999Idee: ‚t Hooft arbeitete Susskinds Idee aus. Wenn sich das Objekt dem Rand des Schwarzen Lochs nähert, ändert sich dessen Gravitationsfeld. Das verschiebt die ausgehende Hawking-Strahlung in einer Weise, die Informationen über das Objekt codiert.

Stephen Hawking, Hologramminstitut: Cambridge UniversityJahr: 2015bekannt für: Erfindung der Hawking-Strahlung, Stephen HawkingIdee: Nachdem der berühmte Physiker jahrelang behauptet hatte, dass Informationen zerstört werden, änderte er seine Melodie. Letztes Jahr sagte er, dass ein 3D-Objekt einen 2D-Stempel — ein Hologramm — am Ereignishorizont hinterlässt, wenn es hineingeht. Wenn Hawking-Strahlung ausstrahlt, wird ein Eindruck der Identität des Objekts auf das Hologramm gestempelt.

Wie man ein Schwarzes Loch sieht

Roen Kelly / Discover Magazine

So wie Planeten die Sonne umkreisen, umkreisen Sterne das zentrale Schwarze Loch unserer Galaxie, Sagittarius A* (ausgesprochen „Ein Stern“). Wissenschaftler der University of California in Los Angeles beobachten ihren Maibaumtanz seit mehr als 20 Jahren.

Schütze A* hat kürzlich versucht, ein mysteriöses Objekt zu zerkleinern. Im Jahr 2011 entdeckten Astronomen G2, das sie für eine Gaswolke hielten, auf einem Kollisionskurs mit dem galaktischen Zentrum. Sie glaubten, dass das Schwarze Loch G2 zerreißen würde, bevor es es isst. G2 hat ein bisschen Spaghetti gemacht, aber es hat zusammengehalten und seinen Weg fortgesetzt. Wissenschaftler glauben nun, dass das Gas einen geheimen Stern umhüllt, dessen Schwerkraft die Wolken vor der totalen Vernichtung bewahrte.

Nicht alle Sterne haben so viel Glück. Im Oktober 2015 beobachteten Astronomen, wie ein supermassives Schwarzes Loch in der Galaxie PGC 043234 — 290 Millionen Lichtjahre entfernt – einen Stern zerkleinerte, ihn in die Akkretionsscheibe schaufelte und ihn dann zum Mittagessen im Weltraum aß.

Beyond Black Holes

Roen Kelly / Discover Magazine

Obwohl wir solide Beweise dafür haben, dass Schwarze Löcher existieren, bleiben viele Details verschwommen und lassen seltsame Türen der Möglichkeit offen. Am spekulativen Ende des Spektrums befindet sich die seltsame Welt der Wurmlöcher und Weißen Löcher.Wurmlöcher, auch Einstein-Rosen-Brücken genannt, sind Verknüpfungen zwischen zwei Orten im Weltraum. In diesem Szenario, nachdem Sie ein Schwarzes Loch betreten haben, betreten Sie (oder Ihre spaghettifizierten Überreste) einen „Tunnel“ und kommen viele Lichtjahre entfernt durch ein weißes Loch heraus, das Gegenteil eines Schwarzen Lochs. Während ein schwarzes Loch wie das Hotel California ist – Sie können einchecken, aber Sie können nie gehen — können Sie ein weißes Loch verlassen, aber nie wieder einchecken. Sie sind mathematisch möglich, aber niemand hat jemals Beweise für einen Wurm oder ein weißes Loch gefunden. Andererseits konnte ihr Entdecker nie zurückkehren, um uns davon zu erzählen.

Schwarze Löcher auf der großen Leinwand

Eine Szene aus dem Film „Event Horizon“. Paramount/ Courtesy Everett Collection

SCHLIEßEN: Der Physiker Kip Thorne arbeitete mit den Produzenten von Interstellar zusammen, um die wissenschaftlich genaueste Visualisierung von Schwarzen Löchern aller Zeiten zu erstellen. Die Charaktere kamen sich phantasievoll nahe, ohne spaghettifiziert zu sein, obwohl.

IRGENDWIE: In 2013’s Thor: In der dunklen Welt haben Dunkelelfen Schwarze Lochbomben, die eine Singularität erzeugen, Feinde vernichten und sie dann einsaugen. Während das passieren würde, wenn eine Schwarze Lochbombe in der Nähe explodieren würde, sind Schwarze Lochbomben nicht real.ÜBERHAUPT NICHT: Im Film Event Horizon von 1997 versucht ein gleichnamiges Raumschiff, durch Schwarze Löcher durch das Universum zu reisen. Stattdessen rutscht es in eine „Dimension des reinen Chaos“, wodurch sich die Besatzung gegenseitig verstümmelt. Bisher gibt es keine Hinweise darauf, dass Schwarze Löcher zu Dimensionen des reinen Chaos führen.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.