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Hawking-Strahlung im Labor? : Schwarzes Loch wird zum Labor-Bonbon

  • -Aktualisiert am

Ein rotierendes Schwarzes Loch als mathematisches Modell Bild: Grafik: Bohn et al. Class. Quantum Grav. 32, 065002 (2015)

Ein israelischer Physiker will im Alleingang ein Schwarzes Loch im Labor erzeugt haben, das obendrein Hawking-Strahlung emittiert. Kann das überhaupt funktionieren oder steckt etwas anderes dahinter?

          Nicht auf die Verpackung, sondern auf den Inhalt kommt es bekanntlich an. Und doch weiß jeder Werbefachmann, wie wichtig ein schönes Äußeres ist. Das gilt offenkundig auch für die Wissenschaft. Ein glitzerndes Forschungsbonbon, das zum Auspacken geradezu zwingt, hat die britische Fachzeitschrift „Nature“ in ihrer jüngsten Ausgabe jetzt in die Welt gesetzt. Danach habe der israelische Wissenschaftler Jeff Steinhauer zum wiederholten Mal und im Alleingang in seinem Labor in Haifa ein „künstliches Schwarzes Loch“ erzeugt, das wie die massenreichen Vorbilder im Universum Hawking-Strahlung aussendet.

          Diese Art von Strahlung hat 1975 kein Geringerer postuliert als Stephen Hawking, für viele Menschen - darunter mehrheitlich wohl Nichtphysiker - der bedeutendste lebende Physiker unserer Zeit. Das Laborloch könne womöglich sogar das sogenannte Informationsparadox lösen helfen, also die lange umstrittene Frage, ob Schwarze Löcher nicht nur Materie verschlucken, sondern auch jegliche Informationen darüber. Und vielleicht sogar einen alten Traum verwirklichen: die Vereinigung der Quantenphysik mit der Gravitation. Daran war selbst Einstein gescheitert.

          Schallwellen imitieren virtuelle Teilchen

          Menschen mit geringer Frustrationstoleranz sollten an dieser Stelle beim Lesen des „Nature“-Artikels aufhören. Denn unter der Hochglanzverpackung steckt weit weniger spektakulärer Inhalt. Mit den Massemonstern im Weltall hat das künstliche Loch jedenfalls nicht viel gemein. Vielmehr handelt es sich um ein Modellsystem, aufgebaut aus tiefgekühlten Rubidiumatomen, die ein sogenanntes Quantengas bilden, auch „Bose-Einstein-Kondensat“ genannt.

          Stephen Hawking ist der berühmteste Astrophysiker der Welt.

          Darin übernehmen Schallwellen die Rolle jener Teilchen - virtuelle Elektronen und Positronen -, die bei einem Schwarzen Loch die Hawking-Strahlung ausmachen sollen. Würden die Objekte tatsächlich Hawking-Strahlung aussenden, dann wären Schwarze Löcher doch nicht ganz schwarz. Sie würden sogar Masse verlieren können und gewissermaßen „verdampfen“. Bislang ist das allerdings nur graue Theorie, und auch das Laborexperiment von Steinhauer wird daran wohl nichts ändern.

          Das zeigen auch die skeptischen Kommentare, die der „Nature“-Artikel nicht verschweigt: Ob die Flüssigkeit überhaupt ein echtes Bose-Einstein-Kondensat darstellt, sei ebenso zweifelhaft wie die Hoffnung, das Experiment liefere Erkenntnisse über echte Schwarze Löcher, bemerkt beispielsweise Ulf Leonhard vom Weizmann Institut in Rehovot. Den Beweis, dass astrophysikalische Löcher tatsächlich Hawking-Strahlung aussenden, liefere Steinhauers Experiment jedenfalls nicht. Dafür wohl „nur“ neues Wissen über ultrakalte Atome, was zwar auch ein Erfolg wäre, aber nichts für Titelseiten. Manchmal kommt es eben doch auf die Verpackung an und weniger auf den Inhalt.

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