Wissenschaft

Stephen Hawkings Theorie des Schwarzen Lochs wurde nur teilweise bestätigt

06:35 05.06.2023 Wissenschaft

Physiker der Radbod-Universität in den Niederlanden haben gezeigt, dass Stephen Hawking recht hatte, als er sagte, dass Schwarze Löcher letztendlich durch Verdunstung verschwinden würden, aber der Ereignishorizont ist in diesem Prozess nicht so wichtig wie bisher angenommen. Die Schwerkraft und die Krümmung der Raumzeit selbst erzeugen auch Hawking-Strahlung, die alle ausreichend massereichen Objekte im Universum verdampft. Dies wird in einem Artikel berichtet, der im arXiv-Preprint-Repository veröffentlicht wurde.

Laut Hawking entstehen Paare aus virtuellen Teilchen und Antiteilchen spontan und vernichten sich in der Nähe des Ereignishorizonts. Manchmal fällt ein Teilchen eines Paares unter den Ereignishorizont, wodurch das Paar nicht mehr virtuell ist und das andere Teilchen wegfliegen und Strahlung erzeugen kann. Nach dem Massenerhaltungssatz führt Strahlung dazu, dass ein Schwarzes Loch Masse verliert (verdampft). In der neuen Arbeit konnte gezeigt werden, dass der Ereignishorizont für die Teilchenerzeugung nicht notwendig ist.

Früher glaubte man, dass Hawking-Strahlung ohne einen Ereignishorizont unmöglich sei, aber die Krümmung der Raumzeit, die von einem Körper mit großer Masse erzeugt wird, spielt eine große Rolle bei der Erzeugung von Teilchen, die durch die Gezeitenkräfte des Gravitationsfelds getrennt werden. Da alle großen Objekte, etwa die Überreste entwickelter Sterne, genug Masse haben, um die Krümmung der Raumzeit zu erzeugen, verdampfen sie ebenso wie das Universum selbst, was die Sicht auf seine ferne Zukunft verändert.

Wissenschaftler stellen fest, dass dieses Phänomen nicht zu einem Informationsparadoxon führen sollte, wonach Informationen über den Zustand von Partikeln in der Zusammensetzung eines Weltraumobjekts verloren gehen, wenn es verdampft. Um die Informationserhaltung nachzuweisen, sind weitere theoretische Studien zur Entropie des Objekts und zur thermischen Natur der Strahlung erforderlich. Es wurde bereits früher gezeigt, dass Informationen in Schwarzen Löchern nicht wirklich verloren gehen sollten, es wurde jedoch noch keine Erklärung dafür vorgeschlagen, wie Informationen aus einem Schwarzen Loch entweichen können, wenn es verdampft.

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