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Schwarze Löcher: Ähneln sie einem Hologramm?

Forscher konkretisieren Einsteins Theorie über schwarze Löcher, die einem Hologramm ähneln könnten.
Forscher konkretisieren Einsteins Theorie über schwarze Löcher, die einem Hologramm ähneln könnten.
Foto: iStock.com/Elen11
Fällt Materie oder Strahlung in schwarze Löcher, sind sie weg – oder nicht? Eine Hologramm-Theorie bietet jetzt einen anderen Lösungsansatz.

Was einst seinen Weg in schwarze Löcher findet, ist für immer weg. Hinter dem Ereignishorizont gehen alle Informationen verloren, da weder Materie noch Strahlung zurück oder nach außen dringen können. Allerdings besagt das Gesetz der Quantenmechanik, dass nichts komplett verlorengehen, sondern nur in eine andere Form umgewandelt werden kann. Seit vielen Jahrzehnten rätseln Wissenschaftler, was es also damit auf sich hat. Nun wird die Idee konkretisiert, dass schwarze Löcher einem Hologramm ähneln könnten.

Schwarze Löcher: Die wichtigsten Fakten zu den mysteriösen Riesen
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Schwarze Löcher: Stephen Hawkings Theorie

Zum Paradoxon, dass alles, was in schwarze Löcher fällt, für immer weg ist, obwohl laut Quantenmechanik nichts gänzlich verlorengehen kann, formulierte Physiker Stephen Hawking bereits im Jahr 2015 eine Theorie. Demnach verschlucken und zerstören schwarze Löcher keine physischen Informationen, sondern speichern diese in einem zweidimensionalen Hologramm, wo sie stark durcheinander gebracht werden. So bleiben die Informationen als holografischer "Schatten" erhalten, doch der Uhrheber ist dennoch verloren, so Stephen Hawking bei einem Vortrag an der KTH Institute of Technology.

Schwarze Löcher: Die Hologramm-Theorie konkretisiert

Diese Hologramm-Theorie konkretisierten nun die Francesco Benini und Paolo Milan mithilfe der String-Theorie. "Dieser Theorie zufolge gehen alle Teilchen und alle Materie auf verschiedene Vibrationszustände winziger, mehrdimensionaler Fädchen zurück", so das Magazin Scienxx. Was am Ereignishorizont passiert, könnte durch bestimmte Zustände der Strings sowie des Hologramm-Prinzips beschrieben werden.

Die Forscher entwickelten ein Gleichungmodell, welches die Vorgänge im Ereignishorizont beschreiben und offenbar Quantenmechanik und Einsteins Relativitätstheorie vereinbaren kann. Ihrer Ansicht nach demonstriert es, dass es in der Theorie möglich ist, das holografische Prinzip auf schwarze Löcher zu übertrachen. "Unsere Methode eröffnet einen Weg zur quantitativen Erforschung der Quanteneigenschaften von Schwarzen Löchern [...]", erklären Fransesco Benini und Paolo Milan laut des Onlinemagazins.

Schwarze Löcher saugen eigentlich alles auf, was ihnen zu nahe kommt. Doch darauf verzichten sie offenbar. Diese Erkenntnis über schwarze Löcher sorgt für Ernüchterung.

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