Schwarze Löcher sind Objekte, bei denen so viel Materie an einem Punkt konzentriert ist, dass nichts - nicht einmal Licht - aus einem bestimmten Bereich um sie herum entweichen kann. Dies war ein Merkmal der Newtonschen Schwerkraft; Dies ist ein Merkmal von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. und wenn wir eine vollständige Quantentheorie der Schwerkraft haben, erwarten wir dasselbe von ihr. Wenn ein ausreichend massereicher Stern stirbt und sein Kern zusammenbricht und das Stadium von Atomen, Kernen, Neutronen und freien Quarks durchläuft, tritt ein lustiges Ereignis ein: Selbst wenn er sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, kann nichts diesen Raumbereich verlassen.
Wenn diese Schwelle überwunden wird, zieht sich alles zu einer Singularität im Zentrum dieses ehemaligen Sterns zusammen. Auf diese Weise wird ein Schwarzes Loch geboren, und in den nächsten Billionen von Jahren wird es wachsen und alles verschlingen, was es erreichen kann.
Sie könnten denken, es gibt einen Haken:
- Vielleicht kann die Singularität vermieden werden.
Vielleicht isst sie nicht alles, was ihren Ereignishorizont überschreitet.
„Wenn du schlau bist, kannst du vielleicht von innen entkommen.
Aber nein, das sind alles unveränderliche Wahrheiten. Nein, vielleicht . Und trotz Stephen Hawkings Behauptungen, dass es einen möglichen Ausweg geben könnte, wird kein Einfallsreichtum zulassen, dass etwas, das in ein Schwarzes Loch fällt, es verlässt.
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Fluchtgeschwindigkeit ist eine lustige Sache: Es heißt, dass es in einem bestimmten Bereich des Weltraums einen Gravitationsschub gibt, und wenn Ihre Geschwindigkeit einen bestimmten Schwellenwert - die Fluchtgeschwindigkeit - überschreitet, können Sie ihn überwinden. Bei einem niedrigeren Wert können Sie mit der Geschwindigkeit in einer stabilen Umlaufbahn bleiben, in der Sie nicht weglaufen, sondern für immer fallen und niemals fallen. Und wenn Ihre Geschwindigkeit nicht hoch genug ist, fallen Sie auf die Schwerkraftquelle, aus der Sie entkommen möchten.
Was bedeutet das, wenn Ihre Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit ist? Da nichts die Lichtgeschwindigkeit überschreiten kann, gibt es keinen Ausweg. Und mehr als das. Wenn Sie sich innerhalb des Ereignishorizonts befinden und Kraft ausüben möchten, um etwas zu "schieben", das versucht, Sie zu quetschen, können Sie dies nicht. Kraft ausüben oder herausdrücken bedeutet, das Partikel nach außen zu bewegen. Alle Partikel sind jedoch auf die Lichtgeschwindigkeit beschränkt. Und wenn die Fluchtgeschwindigkeit größer als die Lichtgeschwindigkeit ist, können Sie den Punkt, an dem Sie gedrückt werden, nicht überwinden. Sie können nicht aus der Singularität herauskommen. Und, und das ist lustig, folgt daraus, dass Sie, sobald Sie außerhalb des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs fallen, die Singularität in alle Richtungen sehen werden. Die Singularität ist unvermeidlich.
Es bedeutet auch, dass wenn Sie zum Ereignishorizont gehen und versuchen, etwas darüber hinaus zu senken, z. B. Wasser mit der Fingerspitze zu berühren, es niemals zurückkommt. Der Teil Ihres Körpers außerhalb des Ereignishorizonts wird immer noch enger, aber der Teil innerhalb kann nicht zurückgegeben werden. Es gibt keine Möglichkeit, Material aus dem Schwarzen Loch zu extrahieren - nicht einmal krafttragende Partikel -, die in die Singularität gesaugt wurden. Ihre einzige Hoffnung wird sein, dass jemand, der neben Ihnen barmherzig ist, Ihnen das Bein abhackt.
Warum hat Stephen Hawking dann gesagt, dass es möglich ist, aus dem Schwarzen Loch zu entkommen? Warum sagte er in Harvard:
Weil er nicht über dich gesprochen hat. Er sprach über die Informationen, die Sie zum Zeitpunkt des Sturzes ausmachen: wenn Sie den Ereignishorizont überschreiten. Wenn Objekte in ein Schwarzes Loch fallen, haben sie Informationen jeglicher Art: Materie oder Antimaterie, Baryonen oder Leptonen, Elektronen oder Myonen, Neutrinos oder Neutronen. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie (jedenfalls klassisch) hat ein Schwarzes Loch drei Informationseigenschaften: Masse, elektrische Ladung und Drehimpuls.
Das berühmte "Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs" ist, dass beim endgültigen Zerfall des Schwarzen Lochs (dank Hawking-Strahlung) nur Gesamtenergie, elektrische Ladung und Drehimpuls übrig bleiben. alles andere ist zufällig. Mit anderen Worten, alle unnötigen Informationen werden zerstört. Hawkings neueste Arbeit spricht von Dingen, die weit weniger fantastisch sind als die Flucht aus einem Schwarzen Loch. es heißt, dass jedes Mal, wenn ein neues Teilchen in ein Schwarzes Loch fällt, es die auf der Oberfläche des Schwarzen Lochs codierten Informationen ändert. Und da die Oberfläche eines Schwarzen Lochs (oder der Oberfläche) von der Masse und Energie in ihm abhängt, müssen diese Informationen herauskommen, gemahlen, aber in Hawking-Strahlung codiert. So wie ein gebranntes Buch Informationen in Seiten enthält (obwohl nicht in einem sehr praktischen Format),Die ausgehende Hawking-Strahlung kann Informationen darüber enthalten, was in das Schwarze Loch gefallen ist.
Dies ist weit davon entfernt, einem Schwarzen Loch zu entkommen, stellt jedoch eine mögliche Lösung für das Informationsparadox dar, was auch immer man sagen mag. Wenn Sie jedoch entschlossen sind, aus einem Schwarzen Loch herauszukommen, gibt es nur einen Weg, der den bekannten Gesetzen der Physik folgt: Gehen Sie nicht dorthin.
Ilya Khel
