Während theoretische Physik für viele ein Rätsel darstellt, war es genau das Gebiet, in dem sich Stephen Hawking am wohlsten fühlte. Er demonstrierte eindrucksvoll, wie man selbst komplexe und schwer fassbare Konzepte allgemeinverständlich darstellen kann. Trotzdem riefen einige seiner Theorien selbst unter Wissenschaftlern Verwunderung hervor. Aber letztendlich stellte sich heraus, dass er mit diesen drei scheinbar abwegigen Ideen Recht behalten sollte.
Stephen Hawking: Der Mann und seine Theorien
Bevor wir auf Stephen Hawkings Theorien eingehen, bringen wir dir den (Astro-)Physiker etwas näher. Geboren wurde Hawking 1942 in Oxford, England. Trotz seiner schweren ALS-Erkrankung, die 1963 diagnostiziert wurde, forschte er bis zu seinem Tod im Jahre 2018 unermüdlich weiter. Im Laufe seiner wissenschaftlichen Karriere hatte Hawking einige Phänomene bewiesen und etliche Theorien aufgestellt.
#1: Die Hawking-Strahlung
Einer seiner bekanntesten Theorien ist die der Hawking-Strahlung (1975), die frühe Überlegungen zur Funktionsweise Schwarzer Löcher gehörig auf den Kopf stellte. Bis er seine Idee präsentierte, ging man davon aus, dass die Gravitation Schwarzer Löcher so stark ist, dass keine Form der Strahlung aus ihnen heraus dringen konnte.
Doch im Bereich der Quantenmechanik erkannte man gleichermaßen, dass manche Teilchen miteinander verschränkt sind. Bei diesen Teilchenpaaren spricht man folglich von der sogenannten Quantenverschränkung. Die Ladung von Teilchen und Anti-Teilchen ist unterschiedlich. Nur zusammen gleichen sie sich aus.
Wenn nun aber eines der beiden Teilchen von einem Schwarzen Loch eingesogen wird und das andere entkommt, verändern sich auch die Strahlungsverhältnisse. Laut Stephen Hawking ist es dann möglich, dass das verschluckte Teilchen auch Strahlung aussendet.
Eindeutige Beweise für die Hawking Strahlung gibt es noch nicht. Es ist also bis heute ein theoretisches Konzept in der Physik. Jedoch baute man zumindest eine Sonderform eines künstlichen Schwarzen Lochs nach und konnte dort einen ähnlichen Vorgang beobachten, wie Space.com erklärt.
#2: Die Singularität
Auch zum Thema Urknall hat Stephen Hawking eine Theorie aufgestellt, die heutzutage von vielen Wissenschaftler*innen akzeptiert wird. Unter anderem argumentierte er, dass das Universum als ein unendlich kleiner und dichter Punkt begann. Dieses Phänomen wird als Singularität beschrieben. In diesem Zustand greifen auch die klassischen Gesetze der Physik nicht.
Die Theorie gilt als Gegenstück zur Steady-State-Theorie, welche besagt, dass es kein Anfang gab und die Ausdehnung des Universums, vereinfacht dargestellt, endlos voranschreitet, schreibt Universe Today.
Könnte man die anfängliche Singularität beweisen, ließen sich auch die beiden Teilbereiche der Physik (Quantenmechanik versus Allgemeine Relativitätstheorie) miteinander vereinen. Denn: Wenn es zu Beginn wirklich die Singularität gab, herrschten dort die Regeln der Quantenmechanik. Dann müsse es irgendwann einen Auslöser gegeben haben, der den Urknall begründet, ab dem allmählich die Gesetze der Allgemeinen Relativitätstheorie übernommen haben.
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#3: Schwarze Löcher werden bei Kollision größer
Anfang der 1970er Jahre leitete Stephen Hawking seine Theorie von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie ab. Unter anderem sagte er, dass die Oberfläche beziehungsweise der Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs niemals kleiner werden kann. Wenn zwei Schwarze Löcher kollidieren, muss der Ereignishorizont, der daraus resultiert, größer als die der beiden Vorgänger-Oberflächen sein. Diese Theorie über Schwarze Löcher wurde nach rund 50 Jahren auch bestätigt.
Quellen: Space.com, Universe Today
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