Ein Forschungsteam der Goethe-Universität Frankfurt und der TU Wien hat einen Weg gefunden, die Entstehung mikroskopisch kleiner Schwarzer Löcher mathematisch exakt zu beschreiben. Wie in einer im Fachmagazin Physical Review Letters veröffentlichten Studie nachzulesen ist, geht es dabei um die Erforschung sogenannter Raumzeit-Kristalle. Diese instabilen Zwischenzustände der Raumzeit können bei nur minimaler Energiezufuhr zu winzigen Schwarzen Löchern kollabieren.Anzeige
Die theoretische Physik unterscheidet diese mikroskopischen Objekte klar von jenen Schwarzen Löchern, die am Ende eines Sternenlebens durch einen massiven Kollaps entstehen. Für extrem kleine Schwarze Löcher gibt es theoretisch keine feste Untergrenze bei der Größe, sie erfordern jedoch hochgradig kritische Rahmenbedingungen. Solche chaotischen Bedingungen herrschten schätzungsweise kurz nach dem Urknall, weshalb das Verständnis dieser Objekte tiefe Einblicke in die Frühphase unseres Universums ermöglicht.
Der kritische Kollaps von Raumzeit-Kristallen
Dieses Phänomen ist in der Wissenschaft als kritischer Kollaps bekannt und wurde bereits im Jahr 1993 durch numerische Computersimulationen vorhergesagt. Bislang fehlte es den Forscher:innen jedoch an den mathematischen Werkzeugen, um den Prozess präzise auf dem Papier nachzuvollziehen. Der Grund dafür sind die physikalischen Formeln, die diesen Vorgang beschreiben. Diese sogenannten Einstein-Klein-Gordon-Gleichungen sind derart komplex, dass sie sich für unsere vertraute, vierdimensionale Welt auf klassischem Weg kaum berechnen lassen.Anzeige
