Warum ist es so umstritten, was sich hinter einem schwarzem Loch befindet?
Es gibt Menschen, die behaupten, eines der größten Rätsel der Menschheit wäre die Frage, was sich hinter dem Ereignishorizont eines schwarzen Loches abspielt. Aber man weiß doch, dass im innersten eines schwarzen Loches alles auf eine Singularität mit unendlich hoher Dichte gepresst wird. Warum sollte es noch etwas anderes geben? Und warum ist es so wichtig? Was sollte es schon geben können bei einem Objekt, das alles zusammenpresst?
16 Antworten
Man weiß eigentlich so gut wie gar nichts über Schwarze Löcher, außer dass sie eine ungeheur große Gravitation haben und dass sie beim Verschlucken von Materie Strahlung abgeben.
Alles andere ist reine Spekulation ohne jeglichen Beleg durch Beobachtung oder Messung und eher im Bereich der Metaphysik als der Physik anzusiedeln.
Noch nicht einmal die Existenz eines Ereignishorizonts ist gesichert. Der ergibt sich lediglich aus der Mathematik, sofern man eine ganze Menge verschiedener Annahmen trifft, deren Richtigkeit aber ebenfalls nicht belegt ist. Selbst Stephen Hawking hat gegen Ende seines Lebens alle früheren Hypothesen wieder über den Haufen geworfen:
https://www.spektrum.de/news/stephen-hawking-es-gibt-keine-schwarzen-loecher/1222059
Eine Singularität ist nichts anderes, als ein mathematischer Begriff, der aussagt, dass die Formeln, mit denen man rechnet, nicht dazu taugen, das betreffende Problem zu betrachten, weil sie in sich zusammenbrechen, indem sie gegen unendlich gehen oder irgendwo durch Null geteilt werden muss. Singularität ist so gesehen nichts anderes als ein schöner Begriff, um damit zu verschleiern, dass man überhaupt keine Ahnung hat, was da wirklich passiert.
Die Hypothesen über Schwarze Löcher, Stringtheorie und vieles andere sind nichts anderes als Symptome einer schweren Krise bzw. Sackgasse, in der sich die theoretische Physik seit einigen Jahrzehnten befindet. Es wird nur noch mathematisch rumspekuliert, aber echte Erkenntnisse werden fast keine mehr hewonnen. Damit hat sich die Physik in vielen Gebieten von einer Wissenschaft, die Wissen schafft, zu einer Philosophie entwickelt, die nur rumspekuliert. Dies wird auch mehr und mehr Physikern selber klar.
Da hast du recht. Ich hätte präziser überall von der theoretischen Physik sprechen sollen. Allerdings trifft es innerhalb der theoretischen Physik nicht nur auf die Kosmologie sondern insbesondere auch auf die Teilchenphysik zu.
Ob dunkle Materie etwas mit Teilchenphysik zu tun hat, weiß man nicht, solange die Natur der dunklen Materie nicht geklärt ist Dito für dunkle Energie.
du scheinst eine seltsame vorstellung vom begriff der theoretischen physik zu haben.
inwifern befinden sich theoretiker eher in einer "krise" als experimentalphysiker wenn man etwas nicht versteht? Schließlich arbeiten die ja alle gemeinsam daran die selbe sache zu verstehen.
in welcher "krise" befindet sich deiner meinung nach die theoretische festkörperphysik? aerosolphysik? quanteninformationstheorie?
überhaupt finde ich den begriff "krise" etwas seltsam um zu beschreiben dass man etwas nicht versteht. ich würde das ja eher als normalzustand in der forschung ansehen. an dingen zu forschen die man bereits versteht wäre ja auch etwas langweilig und würde kaum fortschritt bringen.
Na da bin ich ja nicht der einzige, der von einer Kriese redet, siehe hier:
https://www.zdf.de/dokumentation/terra-x/lesch-und-co-krise-der-physik-100.html
oder hier:
oder hier:
https://www.spektrum.de/magazin/supersymmetrie-in-der-krise/1303090
Weil sämtliche Formeln aus der Mathematik und der Physik nach Überschreiten des Ereignishorizontes versagen. Oder Werte liefern deren Bedeutung man nicht interpretieren kann. Und den Ereignishorizont gibt es meines Wissens auch nur, weil es sich bis dahin "berechnen" lässt - danach aber nicht mehr.
"Aber man weiß doch, dass im innersten eines schwarzen Loches alles auf eine Singularität mit unendlich hoher Dichte gepresst wird. "
Nein, weiss man nicht.
"Warum sollte es noch etwas anderes geben? Und warum ist es so wichtig?"
Ist es nicht.
Eine Singularität ist nichts Reales. Das Universum, das sonst berechenbar ist und das man sich vorstellen kann, bricht in einer Singularität zusammen und man weiß nicht, zu was. Etwas, das es nicht gibt und drum herum ist das Universum, das ist schon spannend.
Nicht das Universum bricht in der Singulartät zusammen, sondern nur unser Modell vom Universum: Mit zunehmender Nähe zu einer Sigularität wird es immer ungenauer, und in den singulären Stellen selbst sagt es rein gar nichts mehr aus.
All unser Wissen übers Universum ist aber nur Wissen, das unser Modell uns nahelegt. Wir haben keine modellunabhängige Vorstellung vom Universum (schrieb Steven Hawking).
Hallo DegenMann008,
Aber man weiß doch, dass im innersten eines schwarzen Loches alles auf eine Singularität mit unendlich hoher Dichte gepresst wird.
Nope, das weiß man nicht.
Was wir wissen ist, dass sich ein Schwarzes Loch bildet, weil das Objekt zu viel Masse hat, als dass die Kräfte, die bei einen Neutronenstern noch genug Gegendruck gegen den Kollaps erzeugen können, dem Gravitationsdruck noch standhalten können.
Die quantenmechanischen Modelle unserer Materie kennen dann keinen weiteren stabilen Zustand mehr, der den Kollaps noch irgendwo aufhalten könnte.
So. Aber natürlich haben wir unter derartigen Bedingungen auch keine experimentelle Bestätigung dieser Modelle. Wir sind in einem extrapolierten Bereich.
Zudem beim Zusammenfall auf eine Singularität die Dimensionen verschiedener Größen eben so extrem werden, dass quantenmechanische Betrachtungen auch der Gravitation selbst nötig werden. Eine Quantentheorie der Gravitation haben wir aber nicht.
Kurz: Hinter dem Ereignishorizont liegen Bedingungen vor, die wahrscheinlich zur Folge haben, dass der Kollaps nicht unserer experimentell bestätigten und dadurch bekannten Physik gehorcht.
Es ist alles andere als sicher, dass sich hinter dem Ereignishorizont eine "Singularität" verbirgt... und im Übrigen nicht einmal die einzige heute existierende Modellvorstellung: Von außen nicht zu unterscheiden ist der sogenannte Gravastern: https://de.wikipedia.org/wiki/Gravastern
Warum das so wichtig ist?
Naja... nicht wegen des Inneren der Schwarzen Löcher, sondern wegen der Quantentheorie der Gravitation. Das ist etwas, um das sich Theoretische Physiker schon sehr lange bemühen. In einer neuen Physik verbergen sich neben einem auch bei vielen anderen offenen Fragestellungen aus der Physik (hier etwa zum Urknall) auch immer neue technische Anwendungsmöglichkeiten.
Mitte des 19. Jahrhundert hat Maxwell Formeln gefunden, um die elektromagnetische Wechselwirkung in Form sich ausbreitender Felder zu beschreiben. Auf einem Bankett soll ihn ein Parlamentarier gefragt haben, was nun der Nutzen dieser Formeln sei. Maxwell hat geantwortet: "Ich weiß es nicht, aber ich bin sicher, dass Sie darauf Steuern erheben werden."
Maxwells Formeln sind bis heute Grundlage von Radio- und Fernsehübertragungen und sehr vieler anderer technischer Anwendungen.
Als Einstein seine Allgemeine Relativitätstheorie entwickelt hat, dachte niemand an technische Anwendungen wie Satelliten oder Navis. Aber diese Dinge würden ohne diese Physik nicht existieren.
Und deswegen suchen Physiker nach einer Nachfolgetheorie, die die Allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenphysik "verheiratet". Weil wir sie in der Physik an vielen offenen Fragen brauchen und weil uns eine neue Physik immer auch technisch Tore geöffnet hat. Das Innere Schwarzer Löcher ist da nur ein Punkt von vielen.
Grüße
Man sollte nicht pauschal"die Physik" in eine Krise diskutieren. Wenn überhaupt, dann trifft die Aussage lediglich auf die Kosmologie zu.
Alle anderen Teilgebiete der Physik zeigen in ihren technischen Anwendungen große Erfolge.