Schwarze Löcher

Es gibt keine Schwarze Löcher

Durch die Fusion zweier scheinbar widersprüchlicher Theorien hat Laura Mersini-Houghton, Physik-Professorin am UNC-Chapel Hill am College of Arts and Sciences, mathematisch bewiesen, dass Schwarze Löcher niemals überhaupt entstehen können. Die Arbeit zwingt Wissenschaftler nicht nur dazu, das Gewebe der Raumzeit neu zu überdenken, sondern auch die Ursprünge des Universums neu zu überdenken.

"Ich bin immer noch nicht über den Schock hinweg", sagte Mersini-Houghton. "Wir beschäftigen uns seit über 50 Jahren mit diesem Problem und diese Lösung gibt uns viel zu denken. Es wurde angenommen, dass sich schwarze Löcher über Jahrzehnte gebildet haben, wenn ein massiver Stern unter seiner eigenen Schwerkraft zu einem einzigen Punkt im Weltraum zusammenbricht - stellen Sie sich vor, die Erde würde zu einer Kugel von der Größe einer Erdnuss zerquetscht - Singularität genannt.

Die Geschichte ging also weiter: Eine unsichtbare Membran, die als Ereignishorizont bekannt ist, umgibt die Singularität. Wenn Sie diesen Horizontüberqueren, bedeutet dies, dass Sie niemals zurückkehren könnten. Es ist der Punkt, an dem die Schwerkraft eines Schwarzen Lochs so stark ist, dass nichts dem entkommen kann.

Der Grund, warum Schwarze Löcher so bizarr sind, besteht darin, dass sie zwei grundlegende Theorien des Universums gegeneinander stellt. Einsteins Gravitationstheorie sagt die Bildung von schwarzen Löchern voraus,
aber ein fundamentales Gesetz der Quantentheorie besagt, dass keine Informationen aus dem Universum jemals verschwinden können.

Der Versuch, diese beiden Theorien zu kombinieren, führt zu mathematischem Unsinn und wurde als Paradox für Informationsverlust bezeichnet.
1974 verwendete Stephen Hawking die Quantenmechanik, um zu zeigen, dass Schwarze Löcher Strahlung abgeben. Seitdem haben Wissenschaftler "Fingerabdrücke" im Kosmos entdeckt, die mit dieser Strahlung übereinstimmen. Dabei wird eine ständig wachsende Liste der schwarzen Löcher des Universums identifiziert.

Nun aber beschreibt Mersini-Houghton ein völlig neues Szenario. Sie und Hawking sind sich einig, dass ein Stern unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbricht und Hawking-Strahlung erzeugt.
Mersini-Houghton zeigt jedoch in ihrer neuen Arbeit, dass der Stern durch Abgabe dieser Strahlung auch Masse abwirft. So sehr, dass beim Schrumpfen die Dichte nicht mehr zu einem Schwarzen Loch wird.

Bevor sich ein schwarzes Loch bilden kann, schwillt der sterbende Stern ein letztes Mal an und explodiert dann. Eine Singularität bildet niemals einen Ereignishorizont.
Die Botschaft ihrer Arbeit nach Hause ist klar: Es gibt kein schwarzes Loch.

Das Dokument, das kürzlich bei ArXiv eingereicht wurde, einem Online-Repository für Physikpapiere, das nicht von Experten geprüft wird, bietet genaue numerische Lösungen für dieses Problem und wurde in Zusammenarbeit mit Harald Peiffer, einem Experten für numerische Relativitätstheorie an der Universität von Toronto, erstellt. Ein früherer Artikel von Mersini-Houghton, der ursprünglich im Juni bei ArXiv eingereicht wurde, wurde in der Zeitschrift Physics Letters B veröffentlicht und bietet annähernde Lösungen für das Problem.

Experimentelle Beweise können eines Tages (Glaube) einen physischen Beweis dafür liefern, ob Schwarze Löcher im Universum existieren oder nicht. Im Moment sagt Mersini-Houghton, dass die Mathematik schlüssig ist.

Viele Physiker und Astronomen glauben, dass unser Universum aus einer Singularität entstand, die mit dem Urknall zu wachsen begann. Wenn es jedoch keine Singularitäten gibt, müssen Physiker ihre Vorstellungen vom Urknall überdenken und wissen, ob dies jemals geschehen ist.
"Physiker haben seit Jahrzehnten versucht, diese beiden Theorien - Einsteins Theorie der Schwerkraft und Quantenmechanik - zusammenzuführen, aber dieses Szenario bringt diese beiden Theorien in Einklang," sagte Mersini-Houghton. "Und das ist eine große Sache."

Quelle:
Schwarzes Loch