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Hawking-Strahlung

Physik

Links ein stilisiertes Schwarzes Loch mit glühendem Ereignishorizont, aus dem strahlende Teilchen hervorschießen. Rechts daneben das leuchtende Porträt von Stephen Hawking, gezeichnet aus Sternenstaub und kosmischen Lichtpunkten – eingebettet in ein farbenprächtiges Nebelmeer. Ein visuelles Zusammenspiel aus Gravitation und Geist.

in Schwarzes Loch – dieser kosmische Staubsauger mit der „Kein-Entkommen“-Garantie – leuchtet. Nicht wie eine Taschenlampe, eher wie ein Teilchen-Mikrofurz ins All. Klingt absurd? Ist aber genau das, was Stephen Hawking 1974 vorschlug: Schwarze Löcher senden Strahlung aus – heute weltberühmt als Hawking-Strahlung.


Schwarze Löcher galten bis dahin als perfekte kosmische Gefängnisse: Alles, was reingeht – Licht, Materie, Hoffnung – bleibt für immer drin. Hawking zeigte aber mithilfe der Quantenmechanik, dass es so einfach nicht ist. Denn selbst der Raum um ein Schwarzes Loch ist nicht ganz leer – dort entstehen durch Quantenfluktuationen ständig virtuelle Teilchenpaare: ein Teilchen und sein Antiteilchen.


Normalerweise löschen sich diese Paare sofort wieder gegenseitig aus. Doch in der Nähe des Ereignishorizonts (der Grenze des Schwarzen Lochs) kann es passieren, dass eines hineinfällt und das andere entkommt – zack, fertig: ein echtes Teilchen im Weltall. 


Das Schwarze Loch verliert dadurch ein klitzekleines bisschen Masse. Und wenn das oft genug passiert… verdampft es am Ende komplett. Jep: Schwarze Löcher können laut Theorie sterben – nicht mit einem Knall, sondern mit einem leisen Quantensummen.


Das ist revolutionär, weil es eine Brücke schlägt zwischen Allgemeiner Relativitätstheorie (aka Gravitation) und Quantenmechanik – zwei Theorien, die sich sonst eher wie verfeindete Superhelden verhalten. Und es wirft große Fragen auf, zum Beispiel: Was passiert mit der Information, die ins Schwarze Loch gefallen ist? Geht sie verloren? Oder kommt sie irgendwie mit der Hawking-Strahlung wieder raus? Das ist das berühmte Informationsparadoxon – ungelöst und heiß diskutiert.


Übrigens: Hawking-Strahlung ist extrem schwach – bei einem Schwarzen Loch mit Sonnenmasse müsste man länger als das heutige Alter des Universums warten, bis es spürbar schrumpft. Aber bei winzigen Schwarzen Löchern? Da könnte sie sogar explosiv enden. Und genau deshalb ist Hawking-Strahlung nicht nur Physikporno, sondern auch Stoff für Sci-Fi-Geschichten.


Fazit: Hawking-Strahlung zeigt, dass selbst die finstersten Orte im All nicht ewig sind. Und dass Physik manchmal mehr Poesie ist als jede Galaxie weit, weit entfernt.

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