Wäre dies nicht eine mögliche Hypothese zur Lösung des Informationsparadox schwarzer Löcher?
Ich bitte, dass nur Leute antworten, die Ahnung von der Materie haben (beispielsweise Physiker). Ich habe meinen Physiklehrer zwar gefragt, jedoch konnte er mir darauf keine Antwort geben. Es sei eine zu "tiefgründige"Frage. So lautet nun meine Hypothese:
Zeitsymetrie gilt soweit ich weiß nicht außerhalb von Galaxien, da das Universum expandiert. Und je länger die Wellenlänge ist desto mehr Energie (beispielsweise Lichtenergie) schwindet. Im expandierenden Universum kann die Energie dann doch nur noch im nichts verpuffen. Sie würde "zerstört" werden. Ja, ich habe die Annnahme aus dem 100SekundenPhysik-Video. Und da Masse und Energie laut Albert Einstein äquivalent sind müsste auch Masse verloren gehen können. Und Informationen sind soweit ich weiß nur eine bestimmte Zusammensetzung von Teilchen (zumindest in der Physik). So KÖNNEN demnach Informationen verloren gehen. Auch im Schwarzen Loch.
Ist in dieser Hypothese ein Fehler? Zum Beispiel bei der ersten Annahme. Ich danke im voraus auf lehrreiche Antworten!
2 Antworten
Information ist nicht die Zusammensetztung per se. Information ist viel mehr die Wellenfunktion eines Teilchen(-systems). Information bedeutet in dem Kontext, dass man nachvollziehen kann was mit einem Teilchen passiert. Also wenn zwei Teilchen miteinander interagieren, kann man diesen Prozess nachverfolgen. Wenn allerdings zwei unterschiedliche Teilchen in ein schwarzes Loch fallen, dann kann man nicht mehr aus dem Schwarzen Loch die Information herausentnehmen, welches Teilchen nun hineingegfallen ist, da das Teilchen nur zur Masse des schwarzen Lochs beiträgt. Es gibt allerdings Ansätze, wie Hawkingstrahlung, die dieses Phänomen versuchen zu beschreiben. Auf der anderen Seite weiß man in der Physik auch, dass schwarze Löcher man nicht genau beschreiben kann, da die Physik dort scheitert.
Zu deiner These: Wieso sollte im Schwarzen Loch Energie verloren gehen, dort ist die Zeitsymmetrie erhalten, es dehnt sich ja nicht aus. Und wenn Energie verloren geht, dann wird zb das Photon immer Energieärmer, aber Inofrmation bleibt trotzdem erhalten, denn es verschwindet nie ganz.
Mathematisch wäre es möglich, dass diese verschwinden, aber nur weil etwas mathematisch möglich, muss es nicht auch physikalisch möglich sein. zb: weiße Löche, Wurmlöcher,etc.. Zeitsymmetrie ist nur lokal auf "kleine" Bereiche erhalten, aber nicht im Universum als ganzes, da es isch nachgewießenermaßen ausdehnt.
Energie kann nicht verloren gehen, sie wird immer nur umgewandelt. Das ist ein fundamentales Gesetz der Physik. Die Wellenlänge eines Photons kann abgeschwächt werden aufgrund von Dämpfung an anderen Teilchen (die dann diese Energie durch den Stoß/ Impuls erhalten), daher wird es zwangsläufig rotverschoben, am "Rande des Universums" gibt es aber keine Teilchen mehr nach der heutigen Theorie, d h. Theoretisch müsste sich das Licht auch weiter ausdehnen. Schwarze Löcher haben eine andere Voraussetzung, sie beinhalten so viel Masse ergo Gravitation dass Photonen nicht mehr entkommen können (sie sind nicht masselos!), aber ihre Energie wird absorbiert und geht nicht verloren.
Wie kann ein nicht masseloses Photon mit Lichtgeschwindigkeit fliegen? Ein Widerspruch in sich, denn es wäre dann ja von unendlich großer Masse?
Es ist eine streitbare Diskussion in der Physik ob Photonen eine (Ruhe-)Masse haben, das gebe ich zu, aber das Argument dass es dann nicht mit Lichtgeschwindigkeit fliegen könnte ist kein valides Argument, denn die Geschwindigkeit des Lichts ist eine Rechnung bei der die Masse des Photons mit eingerechnet wird. E=mc^2 -> c=Wurzel aus E/m.
Die Wellen- und Teilchennatur des Lichtes wurde noch nicht vollständig geklärt, daher kann man darüber diskutieren, aber rein rechnerisch haben Photonen eine Masse.
Wenn m 0 wäre wäre c unendlich groß. Und wir wissen dass das nicht stimmt! M ist also extremst klein, kann aber nicht 0 sein!
Wemm m aber extremst klein ist als Ruhemasse, dann ist m - > ∞ bei v=c
Deshalb kann das nicht die "letzte Wahrheit" sein.
Die Energie eines Photons kennt man aber, daher kann man auch eine Masse berechnen. Aber ja, es ist ei menschliches Konstrukt, und wir verstehen die Wellen- und Teilcheneigenschaft des Lichtes nicht vollkommen, wir können als Menschen nur Annahmen machen darüber, ich bin auch nicht allwissend 🙂
Die Formel E=mc^2 gilt allerdings nicht für alle Teilchen, da verwendet man den allgemeineren Ausdruck E^2=(mc^2)^2+(pc)^2. Denn wie richtig gesagt wurde, besitzt Licht keine Ruhemasse. Man kann allerdings durch umformung auf eine realtivistische Masse kommen. Diese sagt im Zusammenhang mit der Realtivitätstheorie aus, wie Licht sich gegenüber Gravitation verhält.
Außerdem kann Energie verloren gehen. Energie ist nur eine Erhaltungsgröße, wenn die die Zeitinvarianz bzw Symmetrie in einem System gilt, das allerdings im Universum, aufgrund der Expansion , nicht der Fall ist.
Schwinden schwarze Löcher nicht auch und bleibt die Zeitsymmetrie dennoch erhalten?