Ich schulde Andreas Müller von Einsteins Kosmos noch eine Antowrt auf eine hoffentlich nicht rhetorische Frage in der Diskussion der offenen Probleme der Physik letzte Woche.
Es ging darin um den Titelartikel in Spektrum der Wissenschaft vom Februar 2009. Dieser stellt ein Arbeitsgebiet vor, das mit einem anderen Ansatz als Stringtheorie oder Quantum-Loop-Gravity versucht, die versucht, die vierdimensionale Raumzeit aus einfachen Dreiecken (bzw. ihrem 4-dimensionalem Äquivalent, den 4-Simplices) zusammenzukleben. Es stellt sich dabei heraus, dass man Kausalität vorgeben muss (also die Richtung in die der Zeitpfeil zeigen soll), damit die Raumzeit sich nicht wild zusammenfaltet wie ein zerknüddeltes Papier das man wegwirft. Außerdem zeigen erste Ergebnisse, dass die Theorie ohne Schwarze Löcher auskommt – und da war meine Frage – ist das schlecht.
Andreas schrieb dazu:
BTW, wenn eine Theorie keine Schwarzen Löcher enthält (z.B. scheint das bei der LQG der Fall zu sein), muss das nicht unbedingt schlecht sein. Denn man kann ein großes Fragezeichen hinter die Existenz von Krümmungssingularitäten in der Natur machen. Glaubst Du, dass in der Natur Punkte (im mathematischen Sinne mit null Ausdehnung) existieren?
Und dazu kann ich nur sagen: Ich weiß es nicht. Deswegen möchte ich die Frage auch einfach mal in den Raum stellen: Gibt es Singularitäten? Oder: Was bedeuten Singularitäten in unseren Theorien?
Zuerst musste ich mal Diax’s Rake auf mich selbst anwenden: Es ist ja nicht klar, dass es Schwarze Löcher gibt, also jedenfalls nicht dass es Raumzeit-Singularitäten sind.
Meine Intuition zu der Frage wäre zunächst gewesen, dass ja aber die Untersuchung von Singularitäten die Physikforschung maßgeblich treibt. Schwarze Löcher und der Urknall bzw die Zeit knapp danach sind große Unbekannte und die Versuche, sich Ihnen zu nähern haben viel Physik geliefert.
Zufällig hat Stefan bei Backreaction gerade etwas ähnliches geschrieben. Sein Beispiel: Ein abreißender Tropfen, auch hier gäbe es in der Beschreibung durch die Fluiddynamik eine Singularität am Punkt des Abreißens. Aber die Lösung ist: Das ist einfach eine Stelle an der sich die Physik nicht mehr durch diese Gleichung beschreiben lässt, weil hier nicht mehr die Annahme einer Mittelung für viele Moleküle gilt, die ein Fluid auszeichnet.
Ist das auch so bei einem Schwarzen Loch? Ist eine Singularität in den Gleichungen der ART nur ein Zeichen, dass sich neue Physik dort versteckt?
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