Bereits in den siebziger Jahren hatte der britische Physiker Stephen Hawking ausgerechnet, dass ein Schwarzes Loch einzelne Teilchen abstrahlen kann, wenn man die Gesetze der Quantenmechanik mitberücksichtigt. Zuvor nahm man nach Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie an, dass die Gravitation Schwarzer Löcher so stark sei, dass nicht einmal Licht entkommen kann.
Wilczek und Parikh haben jetzt Korrekturen an Hawkings damaliger Rechnung angebracht, wie Nature berichtet. Sie bemängeln, dass bei Hawkings Rechnung die Forderung nach der Energieerhaltung während des Abstrahlungsprozesses nicht streng berücksichtigt wird.
Um die Energieerhaltung vollständig zu gewährleisten, muss sich die Geometrie der Raumzeit während der Abstrahlung eines Teilchens verändern. Hawking hatte bei seiner Rechnung eine unveränderliche Geometrie angenommen. Bei Wilczek und Parikh nimmt der Radius des Schwarzen Loches während der Abstrahlung eines Teilchens dagegen ab. Aus dieser Abnahme gewinnt das Teilchen seine Energie.
Vergleicht man die Masse eines Elementarteilchens mit der üblichen Masse eines Schwarzen Loches, wird schnell klar, dass sich die Ergebnisse der beiden Physiker nur bei sehr kleinen Schwarzen Löchern von denen Hawkings unterscheiden. Bei großen Schwarzen Löchern spielt eine winzige Abnahme des Radius einfach keine Rolle. So ist Wilczek denn auch überzeugt, dass sein Ergebnis noch lange nicht experimentell bestätigt werden kann: “In absehbarer Zukunft werden alle Arbeiten über Schwarze-Loch-Strahlung rein theoretisch sein.”
Nicht allzu begeistert zeigt sich Hawkings ehemaliger Mitstreiter Gary Gibbons über das neue Ergebnis von Wilczek und Parikh: “Es ist nicht klar, wie allgemeingültig ihre Rechnung ist. Was passiert, wenn sie das Koordinatensystem des Raumes ändern?”
Axel Tillemans
