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roltman14. Juni 2020

Man nennt dies das Informationsparadoxon. Hawking selbst glaubte ursprünglich, dass in einem Schwarzen Loch Informationen verloren gehen, was bedeutet, dass beim Verdampfen eines Schwarzen Lochs die darin enthaltenen Informationen aus dem Universum verschwinden. Das Gesetz der Informationserhaltung ist jedoch die Grundlage aller Quantentheorie, die offenbar die beobachtete Welt recht genau beschreibt. Die Quantenmechanik aufzugeben, wäre zu schmerzhaft. Dutzende von Physikern haben an der Lösung des Informationsparadoxons gearbeitet.

Eine der möglichen Lösungen des Paradoxons ist das holographische Prinzip, nach dem die in einem Raum enthaltene Informationsmenge proportional zur Fläche der Kugel ist, die um diesen Raum herum beschrieben wird (und nicht zum Volumen des Raumes, wie man meinen könnte). Da die Verdampfung des Schwarzen Lochs an der Oberfläche erfolgt, werden alle darin enthaltenen Informationen mit abnehmender Größe des Lochs als Hawking-Strahlung zurückkommen.

Hier wird im Laufe des Prozesses ein weiteres Paradoxon geboren, das Paradoxon der Firewall. Theoretisch sollte ein Astronaut, der den Horizont eines Schwarzen Lochs durchquert, nichts Ungewöhnliches empfinden und seine Informationen mit in ein Schwarzes Loch nehmen. Doch am gleichen Horizont sollte es eine ständige Geburt eines Teilchen-Antiteilchen-Paares mit Energiefreisetzung geben (mit einer Temperatur von etwa einer Million Kelvin, nach einigen Berechnungen), die Informationen über den Astronauten, sowie den Astronauten selbst, sollten in diesem Fall verdampfen und in Strahlung übergehen.

Das Paradoxon der Firewall ist bereits durch die Komplementarität des Schwarzen Lochs gelöst - wenn wir die quantenmechanische Komplexität der Informationen innerhalb und außerhalb des Schwarzen Lochs annehmen. Das Paradox verschwindet, weil kein Beobachter gleichzeitig Informationen außerhalb und innerhalb des Schwarzen Lochs aufzeichnen kann. Für einen Astronauten bleiben die Informationen bei ihm. Für den außenstehenden Beobachter ging es in die Strahlung. Das Schicksal der Informationen hängt also vom Beobachter ab.

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