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Unsere Welt zu verstehen:  Steven Hawking



 Beitrag 0-159
 
 

 
Steven Hawking ist überzeugt:

Weiße und Schwarze Löcher sind ein und dasselbe

 
 
Penrose aber denkt: Es gibt keine Weißen Löcher.

 
 
Tatsache ist: Bisher kennt nur die Theorie Weiße Löcher:
 
Es handelt sich dabei im Prinzip um "zeitumgekehrte" Versionen Schwarzer Löcher, d.h. um Bereiche der Raumzeit, in die nichts von außen hineingelangen, aber aus denen Materie und Licht entkommen kann. Es sind rein hypothetische, mathematische Lösungen der Gleichungen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Man kennt bisher keinen physikalischen Prozess, durch den ein Weißes Loch entstehen könnte.
 


Hawking ( 1996 im Streitgespräch mit Penrose ):
 
Ich habe in meinen Vorträgen bereits dargelegt, warum meiner Meinung nach der Keine-Rand-Vorschlag den beobachteten Zeitpfeil in der Kosmologie ohne CPT-Verletzung erklären kann.
 
Nun werde ich erläutern, warum ich im Gegensatz zu Roger [Penrose] meine, dass es auch bei Schwarzen Löchern keine zeitliche Asymmetrie gibt.
 
In der klassischen ART wird ein Schwarzes Loch als ein Gebiet definiert, in das Objekte zwar eindringen, dann aber nicht mehr herauskommen können.
 
Warum, so mag man sich fragen, gibt es anscheinend keine Weißen Löcher: Gebiete also, aus denen Objekte kommen, dann aber nicht mehr hineingelangen können? Meine Antwort lautet, dass Schwarze und Weiße Löcher zwar sehr verschieden sind aus Sicht klassischer Theorie, aus Sicht der Quantentheorie aber doch ein und dasselbe darstellen.
 
Schwarze Löcher können emittieren, Weiße vermutlich absorbieren.
 
Ich schlage vor, dass wir ein Gebiet als Schwarzes Loch bezeichnen, wenn es groß [massereich] ist und nicht viel emittieren kann. Andererseits verhält sich ein kleines Loch, das große Mengen an Quantenstrahlung [ sog. Hawking-Strahlung ] aussendet, doch gerade so, wie wir es von einem Weißen Loch erwarten würden.
 
...
 
Schließlich will ich zu meiner Behauptung Stellung nehmen, dass Schwarze und Weiße Löcher ein und dasselbe seien:
 
Roger brachte den Einwand vor, dass die entsprechenden [ die Löcher beschreibenden ] Carter-Penrose-Diagramme sehr verschieden sind. Dem stimme ich zu, doch meine ich, dass sie nur ein klassisches Bild darstellen. Ich behaupte, dass in der Quantentheorie Schwarze und Weiße Löcher für einen äußeren Beobachter identisch sind.
 
Was gilt, so könnte Roger einwenden, für jemanden, der in ein Loch fällt? Würde er oder sie das Carter-Penrose-Diagramm des Loches wahrnehmen?
 
Ich sehe den Schwachpunkt dieses Arguments darin, dass angenommen wird, es gebe — wie in der klassischen Theorie — nur eine einzige Metrik.
 
In der Quantentheorie aber muss man ein Pfadintegral über alle möglichen Metriken ausführen [ der Unschärferelation wegen? ]. Nun ergeben sich aber für unterschiedliche Fragestellungen unterschiedliche Sattelpunktsmetriken. Insbesondere werden sich jene für die Fragestellung eines äußeren Beobachters von denen eines ins Loch fallenden Beobachters unterscheiden.
 
Auch dass das Schwarze Loch einen Beobachter ausstößt, ist möglich (wenn auch nur mit extrem kleiner Wahrscheinlichkeit). Vermutlich entspräche die Sattelpunktsmetrik für einen solchen Beobachter dem Carter-Penrose-Diagramm eines Weißen Lochs.
 
Meine Behauptung, dass Weiße und Schwarze Löcher ein und dasselbe sind, ist demnach in sich konsistent.
 
Es handelt sich um die einzige Möglichkeit, die Quantengravitation CPT-invariant zu machen.

 


 
 
Quelle: Hawking und Penrose: Raum und Zeit, Rowohlt 1998 (hier als eBook), Seite 169-170 und 182-183
 
Titel der Originalausgabe: The Nature of Space and Time, Princeton University Press (1996)


 


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