Warum die Hawking-Strahlung in unbekannte Physik zurückreicht? - Vom Berg zum Proton: Die Blauverschiebung am Schwarzloch-Horizont | Fakten zum Einschlafen - Das Universum

Got something to say to this podcast? Send a voicemail, and you might hear yourself on the next episode! Stephen Hawking sagte 1974 vorher, dass Schwarze Löcher ein schwaches, thermisches Glühen abgeben. Aus der Ferne betrachtet wirkt diese Strahlung wie das ruhigste und gleichmäßigste Phänomen am Himmel. Doch um diese niederenergetische Vorhersage mathematisch herzuleiten, müssen Physiker die Bahn eines Quants rückwärts verfolgen. Dabei zeigt sich ein tiefgreifendes theoretisches Dilemma: Je weiter man die Zeit zurückrechnet, desto kürzer werden die Wellenlängen. Die Frequenz der Strahlung wird exponentiell in Bereiche gestaucht, in denen unsere bekannten physikalischen Gesetze ihre Gültigkeit verlieren. Diese Folge untersucht das sogenannte Trans-Planck-Problem. Es wirft die Frage auf, ob wir einer Vorhersage vertrauen können, deren mathematische Herleitung auf einer Physik basiert, die wir nicht verstehen. Wir betrachten, warum die Geometrie der Raumzeit auf der Planck-Skala erwartbar zusammenbricht, und analysieren, ob das thermische Spektrum im Unendlichen diese hochfrequenten Modifikationen überlebt. Dabei helfen theoretische Modelle mit modifizierten Dispersionsrelationen sowie experimentelle Analogien, etwa Schallhorizonte in strömenden Flüssigkeiten und Bose-Einstein-Kondensaten. Bei der Arbeit an dieser Episode kehrte ich immer wieder zu einer grundlegenden Frage zurück: Wie viel Vertrauen können wir in ein Ergebnis setzen, wenn der Weg dorthin durch eine Theorie führt, die an ihre Grenzen stößt? Mich fasziniert, wie die theoretische Physik versucht, diese Lücke zu schließen, und wie sie durch analoge Systeme im Labor Hinweise darauf findet, dass die niederenergetische Welt möglicherweise blind gegenüber der gewaltsamen mikroskopischen Physik in ihren eigenen Grundlagen ist.