„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

Weißes Loch

Ein Weißes Loch (umgangsspr. auch: „kosmischer Geysir“) ist eine Art umgekehrtes Schwarzes Loch. Die Existenz schwarzer Löcher ergab sich damals aus den Einsteinschen Feldgleichungen, den Gravitationsgleichungen der ART. Diese sind ihrem Wesen nach zeitumkehrsymmetrisch, d.h. sie können auch „in der Zeit rückwärts gelesen werden“. Kehrt man das Prinzip eines Schwarzen Loches mit diesem Wissen im Hinterkopf um, was einer Zeitumkehrtransformation gleichkommt, erhält man ein Weißes Loch:

Ein astronomisches Objekt, das ständig Masse ausstößt.

Es ist unmöglich, dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs von innen nach außen zu entfliehen. Entgegengesetzt dazu lässt sich der Ereignishorizont eines Weißen Lochs prinzipiell nie von außen her passieren - er lässt partout nichts rein, weshalb man ihn auch „Antihorizont“ nennt. Statt „Weiße Löcher“ sollte man also lieber „Weiße Quellen“ sagen. Sowohl beim ersten Fall mit dem schwarzen- als auch beim zweiten mit dem weißen Loch wäre eine Überlichtgeschwindigkeit von Nöten, um den jeweiligen Ereignishorizont entgegen seiner „Saug- oder Spukrichtung“ zu durchqueren. Alle Geschwindigkeiten um oder unter der des Lichts prallen lediglich am Ereignishorizont ab, ohne hindurchzukommen. Dafür bräuchte man schon eine Überlichtgeschwindigkeit. Da aber Überlichtgeschwindigkeiten, egal was man macht, nie erreicht werden können, bilden die Ereignishorizonte dieser Löcher auch eine grundsätzlich unumgehbare Blockade für uns.

Weiße und Schwarze Löcher sind kosmische Einbahnstraßen. Von einem Weißen Loch geht es nur hinaus, aber nicht wieder hinein.
Weiße und Schwarze Löcher sind kosmische Einbahnstraßen. Von einem Weißen Loch geht es nur hinaus, aber nicht wieder hinein.

Gemein ist schwarzen und weißen Löchern eine Singularität in ihrem Zentrum. An diesem obskuren Ort gehen die physikalischen Größen gegen unendlich und niemand weiß, wie man sich das praktisch vorstellen soll. Im Falle eines Schwarzen Lochs ist es die Gravitation, die gegen unendlich tangiert. Und beim Weißen Loch müsste es folglich eine „Antigravitation“, eine abstoßende Kraft von schier unendlicher Stärke sein.

1. Schwarzes Loch + Weißes Loch = Wurmloch?

Wurmloch

Wohin geht Materie, wenn sie in ein schwarzes Loch fällt? Und wo kommt die Strahlung aus weißen Löchern her? Diese beiden Fragen haben sich bereits viele Astronomen gestellt und sind auf die Idee gekommen, sie miteinander zu verknüpfen: Heraus kamen Wurmlöcher.

Wurmlöcher sind gewissermaßen Schlupflöcher zwischen Schwarzen und Weißen Löchern. Fällt man in ein Schwarzes Loch hinein, spuckt einem irgendwo ein Weißes Loch (stark komprimiert) wieder aus. Mathematisch liegt das Schlupfloch zwischen den beiden Löchern in der Allgemeinen Relativitätstheorie verborgen. Diese legt die Topologie, also die Struktur des Raums, nicht eindeutig fest und das gestattet es uns zwei Raumzeiten „aneinanderzukleben“. Wir dürfen uns also vermittelnde Systeme zwischen schwarzen und weißen Löchern denken. Wer einmal in ein solches gerät, durchlebt eine turbulente Reise durch Raum und Zeit.

Und findet sich wohlmöglich gar in einem anderen Universum wieder. Einige führende Astronomen vermuten genau das, Wurmlöcher als Brücken zwischen den Multiversen. Tatsächlich spricht nichts gegen diese Annahme. Die Theorie gibt nur vor, dass die Brücke zwischen den beiden punktförmigen Singularitäten im Zentrum der Löcher gespannt ist. Wo und in welchem Universum sich diese befinden, lässt sie jedoch offen.

Die Science-Fiction hat das Wurmloch schon längst für sich entdeckt und schickt ganze Raumschiffe durch sie zu fernen Galaxien. Doch wie realistisch sind solche Raumreisen wirklich? Nicht sehr, denn die Gezeitenkräfte in einem Wurmloch würden jedes Raumschiff sofort zerreißen. Spätestens dann, wenn irgendein massebehaftetes Objekt die Singularität, also den Punkt mit nahezu unendlicher Gravitationskraft, erreicht hat, wird es vollkommen zerquetscht. Niemand würde einen solchen Trip überleben.

2. Weiße Löcher sind scheu

Außerdem zeigen Berechnungen, dass solche Brücken äußerst instabil wären und nach kurzer Zeit wieder einreißen würden. Binnen von Augenblicken würde sich ein weißes Loch in ein schwarzes umwandeln. In ihrer Umgebung sammelt sich nämlich so viel ausgespeite Materie an, dass sie irgendwann förmlich ersticken. Die Masse der Materie wirkt gravitativ, wird immer mehr und verwandelt den Antihorizont irgendwann in einen Ereignishorizont. Bei einem Weißen Loch von ganzen zehn Sonnenmassen würde dieser Vorgang nicht länger als eine tausendstel Sekunde dauern. Eines mit Millionen Sonnenmassen könnte vielleicht eine Minute überleben.

Namentlich heißt dieses Theorem „Weiße Löcher sind scheu“. Diese Bezeichnung ist äußerst treffend und geht auf den Physiker Douglas Eardley vom California Institute of Technology in Pasadena zurück.

Alles in allem wäre eine Reise durch ein Wurmloch eine Reise ins Ungewisse, vermutlich in den Tod. Wenn man überhaupt dazu kommt, ein weißes Loch während seiner kurzen Lebensdauer abzufangen. Denn ohne Emittent wäre ein bloßes Fallen in ein Gravitationsmonster eine recht eindimensionale Reise.

Vielleicht scheitert der Traum vom Reisen durch Raum und Zeit aber auch schon viel früher: Möglicherweise gibt es real gar keine Weißen Löcher. Empirisch wurde ein solches Weißes Loch zumindest noch nicht gesichtet und es müsste im Gegensatz zum Schwarzen Loch, mit all der Materie um sich herum, ja enorm gut sichtbar sein. Zwischenzeitlich brachte man Objekte wie Quasare mit Weißen Löchern in Verbindung, heute vermutet man in Quasaren eher das komplette Gegenteil, Schwarze Löcher. Und so stellt sich die Frage, ob Weiße Löcher nur eine mathematische Spielerei sind oder doch irgendwo da draußen rumgeistern?

Verweise

  • Wurmloch: Zahlreiche Astronomen haben Weiße Löcher mittlerweile ad acta gelegt. Die mit ihnen aufgekommenen Gedanken von „Raumtunnel“ existieren aber weiterhin und firmieren heute unter der Bezeichnung „Wurmloch“.

  • Urknall: Mit der nackten Urknallsingularität sollen Raum, Zeit und Materie ins Dasein getreten sein. Was aber, wenn der Urknall selbst ein riesengroßes Weißes Loch war? Und das, was wir fälschlicherweise als Universum bezeichnen nur ein Fetzen von einem Schwarzen Loch in einem höherdimensionalen Universum ist?

Stand: 2015

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