Die überraschend große Zahl von 76 Zuschauern nahm Mitte Februar am Online-Vortrag des Arbeitskreises WiTechWi über Schwarze Löcher teil.
Der AK WiTechWi der Kulturkreis Schwalbach GmbH hatte die Verleihung des letztjährigen Physiknobelpreises an den Deutschen Reinhard Genzel wegen der Erforschung des Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße zum Anlass genommen, zu diesem Thema einen Vortrag anzubieten. Professor Dr. Berthold Kracke, promovierter Physiker, aber inzwischen in leitender Position bei der Deutschen Börse tätig, hatte sich bereiterklärt, dieses interessante Thema auch für Laien verständlich vorzustellen.
Zunächst vermittelte er grundlegende Informationen. Schwarze Löcher seien so kompakte Objekte, dass in ihrer Nähe die Schwerkraft so groß ist, das nicht einmal mehr Licht das Schwerefeld eines solchen Gebildes verlassen kann. Diese und andere erstaunlichen Eigenschaften eines schwarzen Lochs wurden dann später noch genauer erklärt. Ein Rückblick in die Geschichte zeigte, dass die Idee, bei Licht eine Wechselwirkung mit der Schwerkraft zu vermuten, erstaunlicher Weise schon 1795 durch Pierre Simon de Laplace geäußert wurde.
Aber erst mit der Formulierung der Speziellen Relativitätstheorie durch Albert Einstein im Jahr 1905 begann sich die Wissenschaft mit diesem Thema erneut zu beschäftigen. Die Allgemeine Relativitätstheorie war dann der nächste Schritt, der eine wichtige Grundlage zur Erklärung der Schwarzen Löcher lieferte. Aber erst 2020 erhielt Roger Penrose den Physiknobelpreis neben Reinhard Genzel und Andrea Ghez für den Nachweis, dass sich tatsächlich Schwarze Löcher durch die Allgemeine Relativitätstheorie erklären lassen.
Berthold Kracke führte dann die Zuhörer durch die Gedankenwelt der Physik und erläuterte, auch für Laien verständlich, wie es zur Speziellen und zur Allgemeinen Relativitätstheorie gekommen war. Wichtige Aussagen darin seien, dass Raum und Zeit nicht konstant sind und zwischen diesen Dimensionen ein Zusammenhang besteht. Außerdem konnte man nunmehr erklären, dass Schwerkraft eine Krümmung der Raumzeit ist. Daraus folgert, dass Licht durch den Einfluss der Gravitation seine Ausbreitungsrichtung verändert.
Karl Schwarzschild erkannte 1916, dass dieser Effekt dazu führt, dass innerhalb eines gewissen Radius um eine Masse weder Materie noch Licht austreten können. Relevant sei dieser Effekt, wenn die Masse sehr groß ist und auf einem relativ kleinen Raum konzentriert ist. Roy Kerr verfeinerte dieses Modell im Jahre 1963 und schuf damit eine sehr gute Beschreibung der Effekte rund um Schwarze Löcher. Berthold Kracke stellte dann Überlegungen vor, wie Schwarze Löcher entstanden sein könnten.
Zum Schluss machte er mit seinen Zuschauern einen Ausflug in die Quantenmechanik und zeigte, dass diese in bestimmten Bereichen nicht vereinbar mit der Relativitätstheorie sei. Die Quantenmechanik erkläre vieles im atomaren Bereich, die Relativitätstheorie vieles das Weltall Betreffendes. Aber gerade bei Überlegungen zu Schwarzen Löchern spielten beide Theorien der Physik eine wichtige Rolle. Nach wie vor sei es eine ungelöste Aufgabe, diese beiden Theorien der Physik miteinander zu verschmelzen. Mit einigen Überlegungen zu diesem Thema endete der spannende Vortrag.
Zum Schluss wurden noch Fragen der Zuschauer, die diese schriftlich per Chatfunktion stellen konnten, beantwortet. Wer sich die Präsentation zum Vortrag noch einmal genauer ansehen möchte, kann sie unter www.witechwi.de/Veranstaltungen/Dokumente herunterladen. red