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Schwarzes Loch
Wird die Erde bei Experimenten am CERN in Genf
Darauf gibt es eine ganz einfache und eindeutige Antwort:
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Am
Europäischen Labor für Teilchenphysik (Atomkernforschung)
wurde schon 1957 der erste
Teilchenbeschleuniger
in Betrieb genommen. In einem unterirdischen ringförmigen Rohr wird ein Vacuum
erzeugt; geladene Teilchen werden in ein
Magnetfeld eingeschlossen und auf große Geschwindigkeiten beschleunigt.
Nachdem sie die gewünschte Geschwindigkeit erreicht haben, lässt man sie
kollidieren. Dies geschieht in einem Detektor, der festhält, was dabei passiert.
Im Lauf der Jahre baute man immer größere Beschleuniger und immer bessere
Detektoren. 1989 schließlich wurde ein neuer, 27 km langer Ring in Betrieb
genommen, der
Large Electron-Positron Collider (LEP)
für Kollisionen von Elektronen und Positronen. 1996 konnte man damit zum
ersten Mal
Antimaterie
erzeugen. Um die Jahrtausendwende wurde im Tunnel des LEP schließlich der
Large Hadron Collider (LHC)
installiert, in dem man Protonen mit 14 TeV
(Tera-Elektronenvolt = 1 Billion Elektronenvolt)
und Blei-Ionen (Blei-Atomkerne) mit 1146 TeV zusammenstoßen lassen
kann. Das hört sich auf den ersten Blick nach viel an, da Elektronenvolt aber
eine sehr kleine Einheit ist, ist es eigentlich wieder wenig
(1 eV = 1,6 * 10
-19
Joule oder Wattsekunden).
Diese Energie wird jedoch als kinetische Energie (Bewegungsenergie) auf Teilchen
übertragen, für die die Bezeichnung "winzig" noch stark untertrieben ist.
Deshalb ist es für jedes dieser Teilchen unheimlich viel.
Die Röhre ist längst fertig, aber das Innere musste auf
ca. -271° Celsius abgekühlt werden, damit die ca. 1200 Elektromagnete
supraleitend werden und mit einem Strom von 13 000 Ampere ein
Ringförmiges Magnetfeld erzeugen können, das die mit fast Lichtgeschwindigkeit
kreisenden Teilchen einschließt. Man erhofft sich davon neue Erkenntnisse über
Beschaffenheit und Ursprung unserer Materie.
Ende 2008 plante man den ersten großen Versuch. Durch einen Defekt in
der Anlage, den
Quench
eines supraleitenden Magneten, hat sich die Inbetriebnahme jedoch verzögert und
das Endziel von 14 TeV ist erst mal in weite Ferne gerückt.
Den aktuellen Stand erfährt man
 hier (unter "News").
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Eigentlich ist das nichts grundlegend Neues. Schon seit 50 Jahren baut man hier
immer leistungsfähigere Beschleuniger und lässt Teilchen mit ungeheuerer Wucht
zusammenstoßen. Das besondere diesmal ist, dass jetzt Energien eingesetzt
werden, die kleine
Schwarze Löcher
entstehen lassen, was auf den ersten Blick recht erschreckend klingt.
Was ist denn nun ein Schwarzes Loch? Erst mal ganz grob gesagt, eine Anhäufung von Materie auf kleinstem Raum, deren Anziehungskraft so groß ist, dass ihr ab einer bestimmten Entfernung, dem Ereignishorizont, nichts mehr entfliehen kann, nicht mal das Licht, deshalb "schwarz". Da die Atome, ebenso wie das Weltall, größtenteils aus leerem Raum bestehen, lassen sie sich theoretisch sehr stark zusammendrücken. Die Erde hätte dann den Durchmesser einer Murmel, die gesamte Schwerkraft wäre auf einem Punkt konzentriert und unvorstellbar stark. Da Schwarze Löcher immer mehr Masse aus ihrer Umgebung anziehen, wachsen sie immer mehr an. Man nimmt an, dass sich im Zentrum von Galaxien Schwarze Löcher befinden, um die sich die Abermillionen Sterne spiralförmig drehen und eines Tages hineinstürzen wie das Wasser in den geöffneten Abfluss der Badewanne. Massen ziehen sich an. Für uns heute selbstverständlich, ist diese Erkenntnis mit großen Namen der Physik und Astronomie verbunden. Was hindert die Erde denn nun daran, unter ihrer eigenen Anziehungskraft in sich zusammenzustürzen und sich in ein schwarzes Loch zu verwandeln. Der Grund sind andere Kräfte, die abstoßend wirken und dies verhindern. Ein kompliziertes Zusammenspiel verschiedener, im ganzen Weltall überall gleicher Kräfte. Würde nur eine davon um einen winzigen Wert abweichen, sähe unsere Welt ganz anders aus, oder es gäbe sie vielleicht überhaupt nicht. Die Wissenschaftler dringen immer mehr ins Allerkleinste vor, aber bei jeder Entdeckung, jedem neuen Teilchen, tun sich wieder neue Rätsel auf. Für weitere Erkenntnisse müssen immer größere Energien eingesetzt werden. |
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Besteht nun die Gefahr, dass mit den erzeugten sehr winzigen Schwarzen Löchern,
etwas entsteht, das immer mehr Materie anzieht, vielleicht sogar die ganze Erde
verschlingt?
Die erzeugten Schwarzen Löcher sind sehr klein. Man vermutet einen Durchmesser von ungefähr 2 · 10 -18 m. Würden sich diese verhalten wie ihre großen Brüder und immer mehr Materie anziehen und in sich aufnehmen, würden sie immer mehr wachsen und schließlich die ganze Erde verschlingen. Verschiedene Wissenschaftler warnen davor, dass diese Entwicklung, einmal in Gang gesetzt, durch nichts mehr aufzuhalten wäre. Warum macht man trotzdem diese Experimente? Die Wissenschaftler am CERN sagen, die entstehenden winzigen Schwarzen Löcher sind nicht mit den Monstern im Weltall zu vergleichen, man sollte sie vielleicht nicht einmal so nennen. Im Vergleich zu den Dimensionen im Weltall entspräche das Experiment "der Kollision zweier Mücken im Flug". Dem Physiker Stephen W. Hawking
zufolge geben Schwarze Löcher sogen.
Hawking-Strahlung
ab. Sehr kleine "verdampfen" also quasi, bevor sie größeren Schaden anrichten
können, und zwar in 10
-33
Sekunden. Viel schneller, als dass sie neue Materie ansaugen könnten. Das
ganze ist allerdings eine Theorie. Noch niemand hat so etwas je beobachtet.
Den Gegnern des Experiments wirft man Populismus vor. Inwieweit das stimmt und wie seriös die beiderseitigen Argumente sind, kann niemand beurteilen. Die möglichen Szenarien reichen vom Weltuntergang bis zur Entdeckung unerschöpflicher Energiequellen. Die Wissenschaftler geben aber auch zu, dass sie natürlich nicht genau wissen, was passieren wird, sonst bräuchten sie die Versuche ja nicht zu machen! Man erhofft sich Antworten auf sehr grundsätzliche Fragen, z.B. warum beim Urknall nicht Materie und Antimaterie in gleichem Verhältnis entstanden und sich gegenseitig wieder auslöschten, oder warum Teilchen überhaupt eine Masse besitzen. Außerdem hofft man, endlich die in den 60er Jahren von dem britischen Physiker Peter Higgs vorhergesagten Higgs-Teilchen oder Higgs-Bosonen nachzuweisen oder Dunkle Materie, aus der etwa 80% des Universums bestehen soll, die aber bisher nur indirekt nachgewiesen wurde. Es könnte auch sogen. Seltsame Materie (Exotische Materie oder seltsame Teilchen) entstehen (siehe Linkliste) von der niemand weiß, wie sie sich verhält. Sollten wir deshalb dieses Spiel mit der Büchse der Pandora nicht lieber lassen? In erster Reihe der Gegner stehen der US-Physiker Walter Wagner, der Tübinger Professor Dr. Otto Rössler und ein Spanier, Luis Sancho, der "Zeitforscher" genannt wird, was immer das heißen mag. Die beiden ersten haben Klage gegen die Europäische Organisation für Kernforschung eingereicht, um den Versuch zu verhindern. Dr. Rössler (lt. Hamburger Abendblatt) schlug vor, die Versuche höchstens irgendwann auf dem Mond zu wagen. Sollte dieser zerstört werden, würde die Erde halt von einem Schwarzen Loch umkreist, das wäre auch ganz schön. Aber das Risiko einer Zerstörung der Erde sollte man nicht eingehen, auch wenn die Wahrscheinlichkeit noch so gering ist. Sie werden die Versuche jedoch nicht verhindern können. Die forschende Neugier des Menschen ließ sich noch nie begrenzen. Sollte Stephen Hawking sich geirrt haben, ist nach kurzer Zeit sowieso niemand mehr da, der sich beschweren könnte. Der Mond würde um ein schwarzes Loch kreisen und nach vielen Jahrmillionen ebenfalls hineinstürzen. Nichts würde mehr an die Menschheit erinnern, nur vielleicht ein paar Quanteneffekte, in denen unser gesamtes Wissen und Leben gespeichert ist, ein Jenseits, dem auch ein Schwarzes Loch nichts anhaben kann, nennen wir es einfach Gott. Ihre seltsamen Eigenschaften und die Tatsache, dass man Schwarze Löcher nicht direkt beobachten kann, haben schon früher zu wilden Spekulationen Anlass gegeben. Das Tunguska-Ereignis vom 30. Juni 1908 zum Beispiel, welches nach allgemeiner Meinung durch den Einschlag einens Meteoriten oder Kometen hervorgerufen wurde, von dem allerdings nie auch nur eine Spur entdeckt wurde, könnte durch ein Schwarzes Loch verursacht worden sein. 1973 erschien im Wissenschaftsmagazin "Nature" ein Artikel, in dem die Möglichkeit beschrieben wird, dass sich ein aus dem Weltraum kommendes Schwarzes Loch mit großer Geschwindigkeit im Tunguska-Gebiet (Sibirien) in den Boden bohrte, die Erde durchschlug, und auf der anderen Seite in einem Ozean wieder austrat. Was auf den ersten Blick recht wirr klingt, ist physikalisch allerdings durchaus möglich. Vielleicht war dieses Schwarze Loch auch einmal ein Planet und eine Zivilisation wie die Erde ... bis sie entdeckten, wie man Schwarze Löcher erzeugt. Über die hohe Geschwindigkeit der Kollision sollten wir übrigens froh sein, denn wäre es in der Erde steckengeblieben, gäbe es uns heute nicht mehr... |
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Naturwissenschaften
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