Ereignishorizonte im Vergleich

Schönen guten Tag,

vorab möchte ich bemerken, dass ich abgesehen von einem naturwissenschaftlichen Abitur auf der akademischen Schiene absolut gar nichts mit Physik zu tun habe; mein Interesse ist rein privater Natur. Darum bitte ich die fehlende Fachlichkeit mir nachzusehen und dafür vielleicht meine Gedankengänge durch die akademische Fachlichkeit des jeweiligen Sekundärlesers zu ergänzen ;-)

Im Artikel wird von einem Ereignishorizont des Universums gesprochen. Beim Lesen der Zeilen fing ich sofort an, rein gedanklich den skizzierten Ereignishorizont mit dem eines Schwarzen Loches zu vergleichen. Wenn sich im Universum alle Elementarteile (oder -wellen) bzw. Quanten jeweils weit genug voneinander entfernt haben werden, wird, da folglich keinerlei messbare Interaktion zu anderen Elementarteilen oder -wellen möglich ist, die Zeit aufhören zu existieren bzw. schlichtweg irrelevant sein. Das Universum "verdampft".

Kommen wir nun zu einem Schwarzen Loch. Auch dieses definiert sich - u.a. - über einen Ereignishorizont. Dieser steht in Verbindung mit der darin enthaltenen Materie. Je größer die Masse eines Schwarzen Lochs ist, desto größer ist auch der Radius seines Ereignishorizonts (nicht nur, aber auch). Im verdampfenden Universum jedoch ist der Ereignishorizont desselben umso größer, desto geringer die Materiedichte ist et vice versa - Ursache und Wirkung möchte ich hier nicht unterscheiden.

Könnten also beide Kausalitäten miteinander in Verbindung stehen? Ich will hier nicht auf die Science-Fiction Schiene abgleiten und die Frage stellen, ob wir selbst uns innerhalb eines Schwarzen Lochs befinden. Mir ist nur der Gedankenanstoß wichtig, ob eine Verbindung zwischen beiden Ereignishorizonten _denkbar_ wäre - nur von unterschiedlichen Seiten aus betrachtet und mit offensichtlich entgegengesetzten Zeitachsen.

Ich hoffe, Ihr zerpflückt meinen Artikel nicht zu sehr als dummen Humbug. Die Bezeichnung "Ereignishorizont" in Verbindung zum vergessenden Universum führte nur zu einer derart hell leuchtenden Assoziation zu Schwarzen Löchern, dass ich nicht umhin kam, diesen Leserbrief zu schreiben.

Christian Drewing, Berlin
cdrewing@gmx.com

 

Antwort der Redaktion:
Ihre Assoziation zwischen dem Ereignishorizont von Schwarzen Löchern und dem kosmischen Ereignishorizont ist kein Zufall. Immerhin eint die beiden Phänomene einiges. In beiden Fällen trennt der Horizont – der jeweils eine rein fiktive und mathematische, aber keine gegenständliche Grenze ist – sichtbare Bereiche von unsichtbaren. Und in beiden Fällen sind wir nicht in der Lage, etwas über den Raum jenseits dieser Grenze in Erfahrung zu bringen. Im Fall des kosmischen Horizonts erreichen uns nicht einmal Lichtstrahlen, obwohl sie mit der größtmöglichen Geschwindigkeit unterwegs sind, denn der Raum zwischen uns und dem Horizont expandiert schneller, als sich das Licht bewegt. Und im Fall des Ereignishorizonts eines Schwarzen Lochs erreicht uns Licht deshalb nicht, weil es durch die unendlich große Krümmung des "dahinterliegenden" Raums immer wieder in dessen Inneres umgelenkt wird.

Die Unterschiede sind jedoch größer als die Gemeinsamkeiten. Denken wir uns den kosmischen Ereignishorizont als uns umgebende, viele Milliarden Lichtjahre durchmessende Kugelfläche, dann ist die Welt jenseits dieses Horizonts keine andere als die Welt innerhalb. Innerhalb wie außerhalb des Horizonts gelten dieselben physikalischen Gesetze. Oder anders gesagt: hinter dem (kosmischen Ereignis-)Horizont geht's weiter. Außerdem gibt es nicht den einen Horizont, sondern viele davon. Für außerirdische Zivilisationen ein paar Galaxien weiter ist die Kugelfläche zum Beispiel entsprechend verschoben.

Im Fall des Ereignishorizonts um ein Schwarzes Loch, der die so genannte Singularität in dessen Zentrum vor der umgebenden Raumzeit abschirmt, geht es dahinter zwar zunächst auch weiter. Solange das Schwarze Loch nicht gefüttert wird, herrscht dort ein Vakuum. Im Gravitationszentrum aber wird, zumindest laut Allgemeiner Relativitätstheorie, die Krümmung der Raumzeit unendlich groß. Wie man sich das genau vorstellen soll, weiß allerdings niemand, sodass durchaus auch vermutet wird, hier liege ein Versagen der Theorie vor (siehe zum Beispiel Schwarze Löcher existieren nicht). Außerdem ist der Horizont mehr oder weniger lokalisiert, erscheint also auch unterschiedlichen Beobachtern an derselben Stelle.

Sie schreiben auch über Elementarteilchen, die sich soweit voneinander entfernen, dass keine messbare Interaktion mehr möglich ist – das Universum "verdampft". Dieser Gedanke lässt außer Acht, dass auch im Vakuum ständig Quantenfluktuationen stattfinden, dass sich also "virtuelle" Paare von Teilchen aus dem Nichts bilden und kurze Zeit darauf wieder verschwinden. Außerdem berücksichtigt er nicht, dass elektromagnetische und gravitative Wechselwirkungen zumindest mathematisch gesehen unendlich große Reichweiten besitzen. Wir müssten bei sehr weit voneinander entfernten Partikeln zwar sehr lange auf eine beobachtbare Wechselwirkung warten, stattfinden würde sie aber. Der kosmische Ereignishorizont, von dem im Artikel die Rede war, ist von dieser Überlegung ohnehin nicht betroffen: Den gibt es nicht, weil der Raum "leerer" würde, sondern weil er expandiert.