Schwarze Löcher sind nach neuen Quantenergebnissen „Portale zu anderen Universen“

Nach Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie sind Schwarze Löcher unbewohnbare Abgründe der Raumzeit, die in einer "Singularität" oder einer Masse unendlicher Dichte enden. Es ist ein Ort, der so trostlos ist, dass dort sogar die Gesetze der Physik zusammenbrechen. Aber was ist, wenn Schwarze Löcher nicht so abscheulich sind? Was ist, wenn sie stattdessen eine Art intergalaktisches Sternentor oder sogar ein Durchgang in ein ganz anderes Universum sind?

Es mag wie die Voraussetzung für einen cleveren Science-Fiction-Film klingen, aber neue Berechnungen von Quantenphysikern legen nahe, dass die Stargate-Idee tatsächlich die bessere Theorie sein könnte. Nach den verblüffenden neuen Ergebnissen gipfeln Schwarze Löcher nicht in einer Singularität. Sie repräsentieren vielmehr "Portale zu anderen Universen", berichtet New Scientist.

Diese neue Theorie basiert auf einem Konzept, das als "Schleifenquantengravitation" (oder LQG) bekannt ist. Es wurde zuerst formuliert, um die Standardquantenmechanik und die allgemeine Standardrelativität miteinander zu verbinden, um Inkompatibilitäten zwischen den beiden Bereichen zu beheben. Grundsätzlich schlägt LQG vor, dass die Raumzeit körniger oder atomarer Natur ist; Es besteht aus winzigen, unteilbaren Stücken, die ungefähr so ​​groß sind wie die Planck-Länge - die ungefähr 10 bis 35 Meter groß ist.

Die Forscher Jorge Pullin von der Lousiana State University und Rodolfo Gambini von der Universität der Republik in Montevideo, Uruguay, haben die Zahlen zusammengestellt, um zu sehen, was unter den Parametern von LQG in einem Schwarzen Loch passieren würde. Was sie fanden, war weit anders als das, was allein aufgrund der allgemeinen Relativitätstheorie geschieht: Es gab keine Singularität. Stattdessen lockerte das schwarze Loch, als es anfing, sich zusammenzudrücken, plötzlich seinen Griff wieder, als würde eine Tür geöffnet.

Es könnte hilfreich sein, sich genau vorzustellen, was dies bedeutet, wenn Sie sich vorstellen, in ein Schwarzes Loch zu reisen. Unter der allgemeinen Relativitätstheorie ähnelt das Fallen in ein Schwarzes Loch in gewisser Weise dem Fallen in eine sehr tiefe Grube mit einem Boden. Statt auf den Boden zu treffen, wird man in einen einzelnen Punkt - eine Singularität - von unendlicher Dichte gedrückt. Sowohl bei der tiefen Grube als auch beim Schwarzen Loch gibt es keine "andere Seite". Der Boden stoppt Ihren Sturz durch die Grube und die Singularität "stoppt" Ihren Sturz durch das Schwarze Loch (oder zumindest macht es bei der Singularität keinen Sinn mehr zu sagen, dass Sie "fallen").

Ihre Erfahrung wäre laut LQG jedoch viel anders, wenn Sie in ein Schwarzes Loch reisen. Zuerst werden Sie den Unterschied vielleicht nicht bemerken: Die Schwerkraft würde schnell zunehmen. Aber gerade als Sie sich dem Kern des Schwarzen Lochs näherten - genau wie Sie erwarten, in die Singularität gequetscht zu werden -, würde die Schwerkraft stattdessen abnehmen. Es wäre, als ob Sie verschluckt würden, nur um auf der anderen Seite ausgespuckt zu werden.

Mit anderen Worten, LQG-Schwarze Löcher ähneln weniger Löchern als vielmehr Tunneln oder Durchgängen. Aber Durchgänge wohin? Laut den Forschern könnten sie Abkürzungen zu anderen Teilen unseres Universums sein. Oder sie könnten ganz Portale zu anderen Universen sein.

Interessanterweise kann das gleiche Prinzip auf den Urknall angewendet werden. Nach konventioneller Theorie begann der Urknall mit einer Singularität. Wenn jedoch die Zeit stattdessen gemäß LQG zurückgespult wird, beginnt das Universum nicht mit einer Singularität. Vielmehr kollabiert es in eine Art Tunnel, der in ein anderes, älteres Universum führt. Dies wurde als Beweis für eine der konkurrierenden Theorien des Urknalls verwendet: den Big Bounce.

Wissenschaftler haben nicht genügend Beweise, um zu entscheiden, ob diese neue Theorie tatsächlich wahr ist, aber LQG hat eines vor: Es ist schöner. Oder besser gesagt, es vermeidet bestimmte Paradoxien, die herkömmliche Theorien nicht haben. Zum Beispiel wird das Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs vermieden. Entsprechend der Relativitätstheorie fungiert die Singularität innerhalb eines Schwarzen Lochs als eine Art Firewall, was bedeutet, dass Informationen, die vom Schwarzen Loch verschluckt werden, für immer verloren gehen. Informationsverlust ist laut Quantenphysik jedoch nicht möglich.

Da LQG-Schwarze Löcher keine Singularität aufweisen, müssen diese Informationen nicht verloren gehen.

"Informationen verschwinden nicht, sie treten aus", sagte Jorge Pullin.

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