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<blockquote data-quote="H2SO4" data-source="post: 91600" data-attributes="member: 2506"><p>Informationskristall im Schwarzen Loch?Wenn die Hawking- Strahlung tatsächlich thermisch ist, kann sie vielleicht nur einen verschwindenden Teil der Informationen zurückgeben. Der Rest muss irgendwie im Loch gespeichert bleiben, wenn auch auf eine völlig entstellte Art und Weise. Möglicherweise sind die Informationen zu einer Art Kristall kondensiert, härter als jeder Diamant. Das Verdampfen eines Schwarzen Lochs geschieht nicht rückstandsfrei, sondern es verbleibt ein kleiner Rest, unser nicht einmal atomgroßer Informationskristall.</p><p></p><p></p><p></p><p>Informationen verbleiben auf dem HorizontEs ist nach Meinung mancher Astrophysiker denkbar, dass Informationen in irgendeiner Form auf dem Horizont gespeichert werden. Wenn auch nicht vielleicht die kompletten Informationen, so doch eine Art "Kopie" der Originalinformationen, welche möglicherweise im Loch verschwinden und dort vernichtet werden.</p><p></p><p></p><p></p><p>Schwarze Löcher existieren nichtEs gibt noch eine ganz einfache Möglichkeit, die Informationsvernichtung nicht stattfinden zu lassen: Es gibt gar keine Schwarzen Löcher! Vielleicht hat die Natur einen uns noch unbekannten Ausweg aus dem Gravitationskollaps eines Sterns gefunden, vielleicht in Form der Gravasterne oder auch in so genannten Holosternen, die ähnlich den Gravasternen aufgebaut sind oder der den String- Theorien entstammenden Alternativen Schwarzer Löcher, den Fuzzballs. Letztere sind exotische Gebilde, welche nicht wie Schwarze Löcher überwiegend aus Vakuum bestehen, sondern komplett mit Strings und/oder Branen gefüllt sind.</p><p></p><p></p><p></p><p>Informationen prallen abDer niederländische Physiker Gerard 't Hooft meint, es könnte durchaus auch sein, dass Informationen erst gar nicht ins Schwarze Loch gelangen, sondern am Ereignishorizont wie an einer Mauer abprallen. So könnten sie auch, einer anderen Überlegung zufolge, einfach irgendwie in der Raumzeit gespeichert bleiben. Beides ist jedoch unwahrscheinlich. Der Ereignishorizont ist keine Mauer sondern lediglich ein leerer Raumbereich, in dem die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Es ist auch kaum vorstellbar, dass eine "Einbettung" in der Raumzeit erfolgt - die Informationen wären sicher nicht mehr zugänglich.</p><p></p><p></p><p></p><p>Informationen verschwinden in einem ParalleluniversumStephen Hawking war bis zu seiner oben genannten Meinungsumkehr noch der festen Überzeugung, dass Informationen von einem Schwarzen Loch verschluckt werden und durch die Singularität, die mit einem anderen (Parallel-) Universum korrespondiert, dorthin verschwinden. Sie werden damit zwar möglicherweise nicht vernichtet, sind allerdings auch niemals wieder zugänglich. Auch in dieser Version bliebe das Informationsparadoxon von Bestand. Auch sollte unter günstigen Umständen die Möglichkeit gegeben sein, durch die (Ring-) Singularität in ein anderes Universum zu reisen. Realistisch gesehen dürfte die Reise durch ein Schwarzes Loch in jedem Fall unweigerlich zum alsbaldigen Tod führen, zumal niemand weiß, ob es überhaupt andere Universen gibt und Schwarze Löcher mit ihnen tatsächlich "in Verbindung" stehen könnten.</p><p></p><p></p><p></p><p>Inzwischen haben wir eine ganze Reihe von Möglichkeiten gesehen, was unseren Informationen alles geschehen könnte. Längst nicht alle Vorschläge wurden hier aufgezählt, doch die meisten übrigen liegen abseits jeder Realität, weshalb wir sie nicht weiter beachten wollen. Summa sumarum ergibt sich leider noch immer klein klares Bild, was mit den Informationen geschieht, wenn wir unseren Taschenrechner in das Schwarze Loch werfen. Und was bewog einen brillanten Wissenschaftler wie Hawking nun zu seinem Meinungsumschwung?</p><p></p><p>In einem Gedankenexperiment zieht er eine Parallele zu den Experimenten der Teilchenphysiker. Diese beschießen ja in den großen Beschleunigern irgendwelche Teilchen mit anderen und beobachten, was dabei geschieht. Entweder werden die Teilchen von ihrer ursprünglichen Flugbahn nur abgelenkt ("gestreut") oder es entstehen völlig neue Teilchen. Solche Streuexperimente dachte sich auch Hawking aus, nur dass er die Partikel derart kollidieren ließ, dass sie ein Schwarzes Loch bilden, welches dann wieder verdampft. Hawking selbst stellte sich dabei als entfernten Beobachter vor, der von den extremen Kräften in der Nähe des Schwarzen Lochs nicht mitbekommt.</p><p></p><p>In seinem Experiment sendet er also aus der "Unendlichkeit" Teilchen und Strahlung (damit auch Informationen), die das Schwarze Loch bilden und er beobachtet, was wieder bei ihm ankommt. Somit umgeht er die extrem starken Felder im Bereich des Lochs, doch kann er nun auch nicht sicher sein, ob sich überhaupt ein Schwarzes Loch gebildet hat. Diese Unsicherheit erlaubt es Hawking nun zu sagen, dass Informationen erhalten bleiben und in die Unendlichkeit zurückkommen können.</p><p></p><p>Hawkings Begründung ist nicht nur reine Prosa gewesen, sondern handfeste und hochkomplizierte Mathematik. Er bediente sich dabei der so genannten Pfadintegral- Methode, eine der Quantenmechanik entstammenden Betrachtungsweise. Wenn man eines der oben genannten quantenphysikalischen Teilchen, z.B. ein Elektron, von einer Quelle zu einem Ziel sendet, so muss es nicht unbedingt einen bestimmten, einen einzig möglichen Weg nehmen. Im Gegenteil, das Elektron kann beliebig viele Wege zum Ziel gehen, und manche sogar gleichzeitig! Diese vielen verschiedenen Pfade werden von den Pfadintegralen in einem Komplex beschrieben, wobei dann allerdings jedem einzelnen Pfad nur eine geringe Wahrscheinlichkeit zukommt (in der Quantenphysik rechnet man nur mit Wahrscheinlichkeiten), nur einige wenige sind sehr wahrscheinlich. Pfadintegrale sind selbst für gestandene Physiker nicht wirklich prickelnd - vielleicht schon allein deshalb verstand kaum einer der Zuhörer seinen Vortrag. Im Endeffekt, und das ist was uns interessiert, kam er jedoch zu dem Ergebnis, dass Informationen in verdampfenden Schwarzen Löchern nicht verloren gehen können.</p><p></p><p>Viele namhafte Wissenschaftler zweifeln Hawkings Begründung an und wir stehen damit nach wie vor der ungeklärten Frage gegenüber, was nun mit Informationen im Schwarzen Loch geschieht. Der theoretischen Physik stellt sich deshalb diese anspruchsvolle Aufgabe weiterhin, denn es ist keinem Beobachter zumutbar, 10100 Jahre darauf zu warten, dass ein (großes) Schwarzes Loch (vielleicht) verdampft und dann entweder Informationen wieder preisgibt oder auch nicht. </p><p></p><p>Seit Erscheinen der Allgemeinen Relativitätstheorie im Jahr 1915 wissen wir, dass am Lebensende eines massereichen Sterns ein Gravitationskollaps steht. Wenn in seinem Innern die Energiequelle versiegt, die zum Erliegen gekommenen Kernfusionen keinen Gegendruck mehr entwickeln, bricht der Stern unter seiner eigenen Last zusammen. Die Materie stürzt unaufhaltsam nach innen, es gibt kein Halten mehr. Bei Erreichen einer kritischen Größe (Schwarzschildradius) verschwindet der Stern aus dem Universum, wir können ihn nicht mehr sehen und keine Informationen mehr über ihn erhalten. Es ist ein Schwarzes Loch entstanden.</p><p></p><p>Im Zentrum des Schwarzen Lochs ist die ursprüngliche Materie zu einem unfassbaren Zustand zusammengequetscht: Zu einem ringförmigen Punkt unendlich kleiner Ausdehnung und unendlich hoher Dichte! Die Krümmung der Raumzeit in dieser Singularität ist unendlich hoch, so dass Raum und Zeit dort aufhören zu existieren.</p><p></p><p>Gravasterne</p><p></p><p>Physikern sträuben sich die Nackenhaare, wenn sie mit Unendlichkeiten rechnen müssen. In unserem Universum sind unendliche Größen nämlich äußerst selten! So ist es kein Wunder, dass man immer wieder nach Auswegen sucht, um den höchst unbequemen Zustand der Singularität zu umgehen. Stephen Hawking beispielsweise schlägt als Alternative zum Urknallmodell die Entstehung des Kosmos aus einem unbestimmten Quantenzustand vor, nach dem in einem Multiversum (auch Hyperraum genannt) unzählige Universen aus Fluktuationen entstehen. Paul Steinhardt entwickelte das Ekpyrotische Universum. Demnach entstand das All durch eine Kollision zweier so genannter Brane, dreidimensionaler Gebilde, die in eine fünfdimensionale Raumzeit eingebettet sind. Nicht zuletzt soll die zukünftige Theorie der Quantengravitation die Singularität insofern vermeiden, als die Masse in einem Raum endlicher Ausdehnung - im Bereich der Planck- Skala von 10-35 [m] - enthalten ist.</p><p></p><p>Emil Mottola vom Los Alamos National Laboratory und Pawel Mazur von der University of South Carolina schlugen das Modell völlig neuartiger Himmelskörper vor, die eine ernsthafte Alternative zur Singularität eines Schwarzen Lochs darstellen könnten. Sie nannten diese Objekte QBHO (Quasi Black Hole Object) oder Gravastern (Eine Zusammensetzung aus Gravitation, Vakuum und Stern).</p><p></p><p>Was ist nun solch ein Gravastern und wie entsteht er? Genau wie ein Schwarzes Loch bildet sich ein Gravastern aus einem kollabierenden massereichen Stern. Am Ende steht jedoch nicht die Singularität, sondern eine Blase, die von einer dünnen Materieschale umgeben ist. Wie genau dieser Bildungsprozess abläuft, weiß bis jetzt noch niemand. Bevor sich jedoch beim kollabierenden Stern der Ereignishorizont ausbilden kann, durchläuft die nun schon stark gekrümmte Raumzeit einen (Quanten-)Phasenübergang (ein Phasenübergang ist z.B. die Umwandlung von flüssigem Wasser in festes Eis). Es entsteht ein so genanntes gravitatives Bose- Einstein- Kondensat (GBEK). Allgemein ausgedrückt, verhalten sich in einem Bose- Einstein- Kondensat die Atome wie ein einziges großes, da alle dieselben Quanteneigenschaften annehmen. Die Raumzeit im kollabierenden Stern ist durch ihre starke Krümmung sehr energiereich und geht nun in das neuartige GBEK über.</p><p></p><p>Nach vollzogenem Phasenübergang bildet sich in dem Bereich, der dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entspricht, eine sehr dünne, extrem niederenergetische und deshalb kalte Materieschale aus einem Quantenkondensat. Ihre Temperatur liegt nur minimal über dem absoluten Nullpunkt, so dass keine Strahlung emittiert wird. Daher sind Gravasterne prinzipiell schwarz wie ein Schwarzes Loch. Das eigentliche GBEK bildet das Innere des Gravasterns, und nun wird es ziemlich exotisch: Dieses Innere ist eine Vakuum- Blase mit positiver kosmologischer Konstante. Das bedeutet, dass sie gravitativ abstoßend wirkt! Dieses Vakuum, das nichts anderes als die geheimnisvolle Dunkle Energie sein könnte, erzeugt einen nach außen gerichteten Druck und stabilisiert so die äußere Schale, während diese für das innere Vakuum verantwortlich ist.</p><p></p><p>Die Schale des Gravasterns ist wie schon erwähnt sehr dünn, sie hat nur eine Ausdehnung im Bereich der Plancklänge, das entspricht unvorstellbaren 10-35 [m]. Der Hauptanteil der Masse des Sterns besteht, so seltsam das auch klingt, aus der materiefreien Blase des besonderen Vakuums.</p><p></p><p>Gravastern und Schwarzes Loch im VergleichEigentlich sind Schwarze Löcher und Gravasterne recht simpel aufgebaut. Hier sehen wir ein einfaches, nicht rotierendes Schwarzes Loch (Schwarzschild- Lösung, in Wirklichkeit rotieren sie aber, die Singularität ist dann ringförmig, entsprechend der Kerr- Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen). Die punktförmige Singularität, in der alle Masse vereinigt ist, befindet sich im Zentrum. In einer bestimmten Entfernung davon liegt der Ereignishorizont, an dem die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Daher kann nichts von hier entweichen, nicht einmal Licht - Schwarze Löcher sind tatsächlich schwarz! Gravasterne bestehen aus einer Vakuum- Blase mit antigravitativer Wirkung und einer hauchdünnen umgebenden Schale. Sie bilden keinen Ereignishorizont aus, daher können Photonen aus dem Innern entweichen. Diese unterliegen allerdings der gravitativen Rotverschiebung, wodurch sie extrem energiearm werden (die Wellenlängen werden stark vergrößert).</p><p></p><p>Die Entweichgeschwindigkeit liegt bei einem Gravastern stets knapp unterhalb der Lichtgeschwindigkeit, weshalb wie gesagt Photonen entweichen können. Was aber geschieht im umgekehrten Fall, wenn Photonen oder Materie auf einen Gravastern treffen? Wir müssen uns fragen, ob diese dann auch wie bei einem Schwarzen Loch einfach verschluckt werden. Genaues darüber weiß man leider noch nicht. Es könnte aber sein, dass die eindringende Materie ebenfalls einem Phasenübergang unterworfen wird und im Innern Teil des Bose- Einstein- Kondensats wird. Hierdurch wird der Radius des Gravasterns anwachsen, wie auch durch Materieakkretion der Horizont eines Schwarzen Lochs anwächst. Das allerdings wäre für die beobachtenden Astronomen bitter, denn die Materie würde wie beim Schwarzen Loch einfach verschluckt, ohne dass es etwas zu sehen gäbe. Ein Gravastern wäre damit eine Art Materieumwandler, denn er würde normale (= "baryonische") Materie in Dunkle Energie umformen.</p><p>n.</p></blockquote><p></p>
[QUOTE="H2SO4, post: 91600, member: 2506"] Informationskristall im Schwarzen Loch?Wenn die Hawking- Strahlung tatsächlich thermisch ist, kann sie vielleicht nur einen verschwindenden Teil der Informationen zurückgeben. Der Rest muss irgendwie im Loch gespeichert bleiben, wenn auch auf eine völlig entstellte Art und Weise. Möglicherweise sind die Informationen zu einer Art Kristall kondensiert, härter als jeder Diamant. Das Verdampfen eines Schwarzen Lochs geschieht nicht rückstandsfrei, sondern es verbleibt ein kleiner Rest, unser nicht einmal atomgroßer Informationskristall. Informationen verbleiben auf dem HorizontEs ist nach Meinung mancher Astrophysiker denkbar, dass Informationen in irgendeiner Form auf dem Horizont gespeichert werden. Wenn auch nicht vielleicht die kompletten Informationen, so doch eine Art "Kopie" der Originalinformationen, welche möglicherweise im Loch verschwinden und dort vernichtet werden. Schwarze Löcher existieren nichtEs gibt noch eine ganz einfache Möglichkeit, die Informationsvernichtung nicht stattfinden zu lassen: Es gibt gar keine Schwarzen Löcher! Vielleicht hat die Natur einen uns noch unbekannten Ausweg aus dem Gravitationskollaps eines Sterns gefunden, vielleicht in Form der Gravasterne oder auch in so genannten Holosternen, die ähnlich den Gravasternen aufgebaut sind oder der den String- Theorien entstammenden Alternativen Schwarzer Löcher, den Fuzzballs. Letztere sind exotische Gebilde, welche nicht wie Schwarze Löcher überwiegend aus Vakuum bestehen, sondern komplett mit Strings und/oder Branen gefüllt sind. Informationen prallen abDer niederländische Physiker Gerard 't Hooft meint, es könnte durchaus auch sein, dass Informationen erst gar nicht ins Schwarze Loch gelangen, sondern am Ereignishorizont wie an einer Mauer abprallen. So könnten sie auch, einer anderen Überlegung zufolge, einfach irgendwie in der Raumzeit gespeichert bleiben. Beides ist jedoch unwahrscheinlich. Der Ereignishorizont ist keine Mauer sondern lediglich ein leerer Raumbereich, in dem die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Es ist auch kaum vorstellbar, dass eine "Einbettung" in der Raumzeit erfolgt - die Informationen wären sicher nicht mehr zugänglich. Informationen verschwinden in einem ParalleluniversumStephen Hawking war bis zu seiner oben genannten Meinungsumkehr noch der festen Überzeugung, dass Informationen von einem Schwarzen Loch verschluckt werden und durch die Singularität, die mit einem anderen (Parallel-) Universum korrespondiert, dorthin verschwinden. Sie werden damit zwar möglicherweise nicht vernichtet, sind allerdings auch niemals wieder zugänglich. Auch in dieser Version bliebe das Informationsparadoxon von Bestand. Auch sollte unter günstigen Umständen die Möglichkeit gegeben sein, durch die (Ring-) Singularität in ein anderes Universum zu reisen. Realistisch gesehen dürfte die Reise durch ein Schwarzes Loch in jedem Fall unweigerlich zum alsbaldigen Tod führen, zumal niemand weiß, ob es überhaupt andere Universen gibt und Schwarze Löcher mit ihnen tatsächlich "in Verbindung" stehen könnten. Inzwischen haben wir eine ganze Reihe von Möglichkeiten gesehen, was unseren Informationen alles geschehen könnte. Längst nicht alle Vorschläge wurden hier aufgezählt, doch die meisten übrigen liegen abseits jeder Realität, weshalb wir sie nicht weiter beachten wollen. Summa sumarum ergibt sich leider noch immer klein klares Bild, was mit den Informationen geschieht, wenn wir unseren Taschenrechner in das Schwarze Loch werfen. Und was bewog einen brillanten Wissenschaftler wie Hawking nun zu seinem Meinungsumschwung? In einem Gedankenexperiment zieht er eine Parallele zu den Experimenten der Teilchenphysiker. Diese beschießen ja in den großen Beschleunigern irgendwelche Teilchen mit anderen und beobachten, was dabei geschieht. Entweder werden die Teilchen von ihrer ursprünglichen Flugbahn nur abgelenkt ("gestreut") oder es entstehen völlig neue Teilchen. Solche Streuexperimente dachte sich auch Hawking aus, nur dass er die Partikel derart kollidieren ließ, dass sie ein Schwarzes Loch bilden, welches dann wieder verdampft. Hawking selbst stellte sich dabei als entfernten Beobachter vor, der von den extremen Kräften in der Nähe des Schwarzen Lochs nicht mitbekommt. In seinem Experiment sendet er also aus der "Unendlichkeit" Teilchen und Strahlung (damit auch Informationen), die das Schwarze Loch bilden und er beobachtet, was wieder bei ihm ankommt. Somit umgeht er die extrem starken Felder im Bereich des Lochs, doch kann er nun auch nicht sicher sein, ob sich überhaupt ein Schwarzes Loch gebildet hat. Diese Unsicherheit erlaubt es Hawking nun zu sagen, dass Informationen erhalten bleiben und in die Unendlichkeit zurückkommen können. Hawkings Begründung ist nicht nur reine Prosa gewesen, sondern handfeste und hochkomplizierte Mathematik. Er bediente sich dabei der so genannten Pfadintegral- Methode, eine der Quantenmechanik entstammenden Betrachtungsweise. Wenn man eines der oben genannten quantenphysikalischen Teilchen, z.B. ein Elektron, von einer Quelle zu einem Ziel sendet, so muss es nicht unbedingt einen bestimmten, einen einzig möglichen Weg nehmen. Im Gegenteil, das Elektron kann beliebig viele Wege zum Ziel gehen, und manche sogar gleichzeitig! Diese vielen verschiedenen Pfade werden von den Pfadintegralen in einem Komplex beschrieben, wobei dann allerdings jedem einzelnen Pfad nur eine geringe Wahrscheinlichkeit zukommt (in der Quantenphysik rechnet man nur mit Wahrscheinlichkeiten), nur einige wenige sind sehr wahrscheinlich. Pfadintegrale sind selbst für gestandene Physiker nicht wirklich prickelnd - vielleicht schon allein deshalb verstand kaum einer der Zuhörer seinen Vortrag. Im Endeffekt, und das ist was uns interessiert, kam er jedoch zu dem Ergebnis, dass Informationen in verdampfenden Schwarzen Löchern nicht verloren gehen können. Viele namhafte Wissenschaftler zweifeln Hawkings Begründung an und wir stehen damit nach wie vor der ungeklärten Frage gegenüber, was nun mit Informationen im Schwarzen Loch geschieht. Der theoretischen Physik stellt sich deshalb diese anspruchsvolle Aufgabe weiterhin, denn es ist keinem Beobachter zumutbar, 10100 Jahre darauf zu warten, dass ein (großes) Schwarzes Loch (vielleicht) verdampft und dann entweder Informationen wieder preisgibt oder auch nicht. Seit Erscheinen der Allgemeinen Relativitätstheorie im Jahr 1915 wissen wir, dass am Lebensende eines massereichen Sterns ein Gravitationskollaps steht. Wenn in seinem Innern die Energiequelle versiegt, die zum Erliegen gekommenen Kernfusionen keinen Gegendruck mehr entwickeln, bricht der Stern unter seiner eigenen Last zusammen. Die Materie stürzt unaufhaltsam nach innen, es gibt kein Halten mehr. Bei Erreichen einer kritischen Größe (Schwarzschildradius) verschwindet der Stern aus dem Universum, wir können ihn nicht mehr sehen und keine Informationen mehr über ihn erhalten. Es ist ein Schwarzes Loch entstanden. Im Zentrum des Schwarzen Lochs ist die ursprüngliche Materie zu einem unfassbaren Zustand zusammengequetscht: Zu einem ringförmigen Punkt unendlich kleiner Ausdehnung und unendlich hoher Dichte! Die Krümmung der Raumzeit in dieser Singularität ist unendlich hoch, so dass Raum und Zeit dort aufhören zu existieren. Gravasterne Physikern sträuben sich die Nackenhaare, wenn sie mit Unendlichkeiten rechnen müssen. In unserem Universum sind unendliche Größen nämlich äußerst selten! So ist es kein Wunder, dass man immer wieder nach Auswegen sucht, um den höchst unbequemen Zustand der Singularität zu umgehen. Stephen Hawking beispielsweise schlägt als Alternative zum Urknallmodell die Entstehung des Kosmos aus einem unbestimmten Quantenzustand vor, nach dem in einem Multiversum (auch Hyperraum genannt) unzählige Universen aus Fluktuationen entstehen. Paul Steinhardt entwickelte das Ekpyrotische Universum. Demnach entstand das All durch eine Kollision zweier so genannter Brane, dreidimensionaler Gebilde, die in eine fünfdimensionale Raumzeit eingebettet sind. Nicht zuletzt soll die zukünftige Theorie der Quantengravitation die Singularität insofern vermeiden, als die Masse in einem Raum endlicher Ausdehnung - im Bereich der Planck- Skala von 10-35 [m] - enthalten ist. Emil Mottola vom Los Alamos National Laboratory und Pawel Mazur von der University of South Carolina schlugen das Modell völlig neuartiger Himmelskörper vor, die eine ernsthafte Alternative zur Singularität eines Schwarzen Lochs darstellen könnten. Sie nannten diese Objekte QBHO (Quasi Black Hole Object) oder Gravastern (Eine Zusammensetzung aus Gravitation, Vakuum und Stern). Was ist nun solch ein Gravastern und wie entsteht er? Genau wie ein Schwarzes Loch bildet sich ein Gravastern aus einem kollabierenden massereichen Stern. Am Ende steht jedoch nicht die Singularität, sondern eine Blase, die von einer dünnen Materieschale umgeben ist. Wie genau dieser Bildungsprozess abläuft, weiß bis jetzt noch niemand. Bevor sich jedoch beim kollabierenden Stern der Ereignishorizont ausbilden kann, durchläuft die nun schon stark gekrümmte Raumzeit einen (Quanten-)Phasenübergang (ein Phasenübergang ist z.B. die Umwandlung von flüssigem Wasser in festes Eis). Es entsteht ein so genanntes gravitatives Bose- Einstein- Kondensat (GBEK). Allgemein ausgedrückt, verhalten sich in einem Bose- Einstein- Kondensat die Atome wie ein einziges großes, da alle dieselben Quanteneigenschaften annehmen. Die Raumzeit im kollabierenden Stern ist durch ihre starke Krümmung sehr energiereich und geht nun in das neuartige GBEK über. Nach vollzogenem Phasenübergang bildet sich in dem Bereich, der dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs entspricht, eine sehr dünne, extrem niederenergetische und deshalb kalte Materieschale aus einem Quantenkondensat. Ihre Temperatur liegt nur minimal über dem absoluten Nullpunkt, so dass keine Strahlung emittiert wird. Daher sind Gravasterne prinzipiell schwarz wie ein Schwarzes Loch. Das eigentliche GBEK bildet das Innere des Gravasterns, und nun wird es ziemlich exotisch: Dieses Innere ist eine Vakuum- Blase mit positiver kosmologischer Konstante. Das bedeutet, dass sie gravitativ abstoßend wirkt! Dieses Vakuum, das nichts anderes als die geheimnisvolle Dunkle Energie sein könnte, erzeugt einen nach außen gerichteten Druck und stabilisiert so die äußere Schale, während diese für das innere Vakuum verantwortlich ist. Die Schale des Gravasterns ist wie schon erwähnt sehr dünn, sie hat nur eine Ausdehnung im Bereich der Plancklänge, das entspricht unvorstellbaren 10-35 [m]. Der Hauptanteil der Masse des Sterns besteht, so seltsam das auch klingt, aus der materiefreien Blase des besonderen Vakuums. Gravastern und Schwarzes Loch im VergleichEigentlich sind Schwarze Löcher und Gravasterne recht simpel aufgebaut. Hier sehen wir ein einfaches, nicht rotierendes Schwarzes Loch (Schwarzschild- Lösung, in Wirklichkeit rotieren sie aber, die Singularität ist dann ringförmig, entsprechend der Kerr- Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen). Die punktförmige Singularität, in der alle Masse vereinigt ist, befindet sich im Zentrum. In einer bestimmten Entfernung davon liegt der Ereignishorizont, an dem die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Daher kann nichts von hier entweichen, nicht einmal Licht - Schwarze Löcher sind tatsächlich schwarz! Gravasterne bestehen aus einer Vakuum- Blase mit antigravitativer Wirkung und einer hauchdünnen umgebenden Schale. Sie bilden keinen Ereignishorizont aus, daher können Photonen aus dem Innern entweichen. Diese unterliegen allerdings der gravitativen Rotverschiebung, wodurch sie extrem energiearm werden (die Wellenlängen werden stark vergrößert). Die Entweichgeschwindigkeit liegt bei einem Gravastern stets knapp unterhalb der Lichtgeschwindigkeit, weshalb wie gesagt Photonen entweichen können. Was aber geschieht im umgekehrten Fall, wenn Photonen oder Materie auf einen Gravastern treffen? Wir müssen uns fragen, ob diese dann auch wie bei einem Schwarzen Loch einfach verschluckt werden. Genaues darüber weiß man leider noch nicht. Es könnte aber sein, dass die eindringende Materie ebenfalls einem Phasenübergang unterworfen wird und im Innern Teil des Bose- Einstein- Kondensats wird. Hierdurch wird der Radius des Gravasterns anwachsen, wie auch durch Materieakkretion der Horizont eines Schwarzen Lochs anwächst. Das allerdings wäre für die beobachtenden Astronomen bitter, denn die Materie würde wie beim Schwarzen Loch einfach verschluckt, ohne dass es etwas zu sehen gäbe. Ein Gravastern wäre damit eine Art Materieumwandler, denn er würde normale (= "baryonische") Materie in Dunkle Energie umformen. n. [/QUOTE]
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