Ein Schwarzes Loch ist ein einseitiger Ausgang aus unserem Universum.

Die Idee eines Schwarzen Lochs – eines Objekts, das so massiv ist, dass sich nichts seiner Schwerkraft entziehen kann – stammt aus den 1700er Jahren. Aber die moderne Geschichte der Schwarzen Löcher beginnt wirklich mit Einsteins revolutionärer Gravitationstheorie, die 1917 abgeschlossen wurde. Im vergangenen Jahrhundert haben Wissenschaftler Einsteins Gravitationstheorie verwendet, um ein Bild davon zu entwickeln, wie Schwarze Löcher aussehen müssen. Hier sind einige der erstaunlichen Eigenschaften von Schwarzen Löchern, die sie vorhergesagt haben.

Im Prinzip kann jedes Objekt – sogar ein Stein – in ein Schwarzes Loch verwandelt werden, indem es in ein winziges Volumen gedrückt wird. Unter diesen Bedingungen kollabiert das Objekt unter seinem eigenen Gewicht weiter und zerquetscht sich auf die Größe Null. Nach Einsteins Theorie bleiben Masse und Schwerkraft des Objekts jedoch in Form einer extremen Verzerrung von Raum und Zeit zurück. Diese Verzerrung von Raum und Zeit ist das Schwarze Loch.

In der Natur sind die einzigen Objekte, die alleine ein Schwarzes Loch bilden können, große Sterne – Sterne, die um ein Vielfaches massereicher sind als unsere eigene Sonne. Am Ende ihres Lebens kollabieren diese Sterne unter ihrem eigenen Gewicht und bilden ein Schwarzes Loch. Während der ursprüngliche Stern Millionen von Meilen breit sein könnte, ist das resultierende Schwarze Loch nur wenige Meilen breit. Das Loch selbst ist wie ein Wasserball geformt – kugelförmig. Das resultierende Schwarze Loch ist das dunkelste Schwarze im Universum: Egal wie stark ein Licht auf es scheint, kein Licht springt jemals zurück, weil das Licht vom Loch verschluckt wird. Ein Schwarzes Loch ist ein wahres „Loch“ im Weltraum: Alles, was den Rand des Lochs überquert – den „Horizont“ des Lochs genannt -, wird für immer verschluckt. Aus diesem Grund gelten Schwarze Löcher als eine Kante des Weltraums, eine einseitige Ausgangstür aus unserem Universum; Nichts in einem Schwarzen Loch kann jemals wieder mit unserem Universum kommunizieren, auch nicht im Prinzip.

Aber Schwarze Löcher sind noch seltsamer als das. Wenn Sie sich einem Schwarzen Loch nähern, verlangsamt sich der Zeitfluss im Vergleich zum Zeitfluss weit weg vom Loch. (Nach Einsteins Theorie erzeugt jeder massive Körper, einschließlich der Erde, diesen Effekt. Die Schwerkraft der Erde ist so schwach, dass die Verlangsamung der Zeit nicht wahrnehmbar ist, aber der Effekt wurde mit empfindlichen Instrumenten bestätigt. Zum Beispiel altern Sie auf Meereshöhe jedes Jahr eine Milliardstel Sekunde weniger, als wenn Sie auf dem Berg leben würden. Everest. In der Nähe eines Schwarzen Lochs ist die Verlangsamung der Zeit extrem. Aus der Sicht eines Beobachters außerhalb des Schwarzen Lochs bleibt die Zeit stehen. Zum Beispiel würde ein Objekt, das in das Loch fällt, in der Zeit am Rand des Lochs eingefroren erscheinen.

In einem Schwarzen Loch liegt das wahre Geheimnis. Nach Einsteins Theorie tauschen Zeit und Raum in gewisser Weise Orte innerhalb des Lochs aus. Im Inneren des Schwarzen Lochs zieht der Zeitfluss selbst fallende Objekte in die Mitte des Schwarzen Lochs. Keine Kraft im Universum kann diesen Fall stoppen, genauso wenig wie wir den Fluss der Zeit stoppen können.

Im Zentrum des Schwarzen Lochs bricht unser Verständnis zusammen. Einsteins Gravitationstheorie scheint vorherzusagen, dass die Zeit selbst in der Mitte des Lochs zerstört wird: Die Zeit endet dort abrupt. Aus diesem Grund wird ein Schwarzes Loch manchmal als „Umkehrung der Schöpfung“ bezeichnet.“ Aber niemand weiß, wie oder warum die Zeit abrupt enden konnte, genauso wenig wie wir wissen, wie die Zeit überhaupt geschaffen wurde. Einsteins Gravitationstheorie gilt nicht mehr auf diesen kleinsten Entfernungsskalen, und es müssen neue Naturgesetze gefunden werden, die beschreiben, was im Zentrum eines Schwarzen Lochs passiert.

Führt das Innere eines Schwarzen Lochs zu einem anderen Universum, wie einige Wissenschaftler behauptet haben? Die Wahrheit ist, niemand weiß es wirklich. Wir können nicht einmal im Prinzip ein direktes Experiment durchführen, um dies herauszufinden, da keine Informationen oder Beweise jemals aus einem Schwarzen Loch zurückkommen können. Deshalb ist es so wichtig, Schwarze Löcher von außen zu finden und zu untersuchen und gleichzeitig Theorien zu entwickeln, die sicherer vorhersagen können, was im Inneren des Schwarzen Lochs passieren könnte.

Es ist eine Sache vorherzusagen, wie Schwarze Löcher aussehen sollten. Es ist etwas ganz anderes, sie in der Natur zu jagen. Gibt es Schwarze Löcher wirklich? Wenn ja, wie sind sie? Entdecken Sie die Beweise für Schwarze Löcher im nächsten Abschnitt >