Wenn Materie in ein Schwarzes Loch stürzt, scheint sie für immer verloren zu sein. Doch damit stellt sich eine der größten offenen Fragen der Physik: Was passiert mit der Information, die diese Materie enthält?
Das Problem
- Allgemeine Relativitätstheorie: Sie beschreibt Schwarze Löcher als Objekte, die alles verschlingen – ohne Möglichkeit zur Rückkehr. Information, so scheint es, verschwindet im Nichts.
- Quantenmechanik: Nach ihren Gesetzen darf Information niemals verloren gehen. Selbst wenn Teilchen zerfallen, bleibt die Information über ihren ursprünglichen Zustand erhalten.
Das führt direkt zum berühmten Informationsparadoxon.
Hawkings Beitrag
Stephen Hawking entdeckte in den 1970er Jahren, dass Schwarze Löcher nicht ewig existieren. Sie senden Strahlung aus – die Hawking-Strahlung – und können irgendwann vollständig verdampfen. Doch diese Strahlung trägt keinerlei erkennbare Information über die verschluckte Materie. Wenn das stimmt, ginge Information wirklich verloren – ein Bruch mit der Quantenphysik.
Lösungsansätze
Seit Jahrzehnten suchen Physiker nach einer Antwort. Einige Hypothesen:
- Holografisches Prinzip: Die Information wird am Ereignishorizont „gespeichert“, ähnlich wie ein Hologramm, und könnte bei der Verdampfung wieder freigesetzt werden.
- Feuerwand-Szenarien: Am Rand des Schwarzen Lochs könnte ein energetisches „Firewall“-Phänomen entstehen, das Information nach außen trägt.
- Quantenverschränkung: Informationen könnten in subtiler Weise in der Strahlung kodiert sein, aber so komplex, dass wir sie bisher nicht erkennen können.
Fazit
Die Frage nach der Information im Schwarzen Loch ist mehr als eine theoretische Spitzfindigkeit – sie berührt die Grundpfeiler der Physik. Ihre Lösung könnte den Weg zu einer vereinigten Theorie von Gravitation und Quantenmechanik weisen.
Was in ein Schwarzes Loch fällt, bleibt also nicht einfach weg – es ist der Schlüssel zu einem tieferen Verständnis des Universums.