Die Idee eines Weißen Lochs hat ihre Wurzeln in der Schwarzschild-Lösung für Schwarze Löcher, benannt nach dem deutschen Physiker und Astronomen Karl Schwarzschild, der sie als Reaktion auf Einsteins allgemeine Relativitätstheorie formulierte.
Als Schwarzschild Gleichungen zur Beschreibung von Schwarzen Löchern formulierte, stellte er fest, dass Weiße Löcher nach denselben physikalischen Gesetzen existieren könnten, die für Schwarze Löcher gelten.
Die Erweiterung seiner Lösungen für Schwarze Löcher durch eine Zeitumkehrinvariante verwandelte die Singularität eines Schwarzen Lochs in eine Singularität eines Weißen Lochs – einen Bereich, der Materie eher ausstößt als anzieht.
Im Kontext der Physik bedeutet Zeitumkehr, sich ein Szenario vorzustellen, in dem die Zeit rückwärts fließt und die Abfolge der Ereignisse umgekehrt wird.
Schwarzschilds Lösung der Einstein-Gleichungen beschreibt eine Punktsingularität, die von einem Ereignishorizont umgeben ist.
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie
Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie ist eine Theorie der Schwerkraft und beschreibt sie nicht als eine Kraft zwischen Objekten wie Newtons Theorie, sondern als eine Krümmung von Raum und Zeit, die durch Masse und Energie verursacht wird.
Nach dieser allgemeinen Relativitätstheorie krümmen Planeten, Sterne und andere massive Objekte den Raum um sie herum, und diese Krümmung des Raumes nehmen wir als Schwerkraft wahr.
Im Wesentlichen bewegen sich Objekte entlang dieser Krümmungen im Raum, weshalb beispielsweise die Erde die Sonne umkreist.
Was ist eine Punktsingularität?
Eine Punktsingularität ist ein Ort im Raum, an dem bestimmte Größen (wie Dichte oder Schwerkraft) unendlich groß werden.
Einfacher ausgedrückt ist es wie ein Punkt, an dem alles, was wir uns im gesamten Universum vorstellen können – einschließlich der Gesetze der Physik selbst – zusammenbricht, weil alles auf einen unvorstellbar kleinen Raum komprimiert wird.
Physiker verwenden dieses Konzept häufig, um den Kern eines Schwarzen Lochs zu beschreiben, in dem seine gesamte Masse an einem einzigen Punkt konzentriert ist.
Was ist ein Ereignishorizont?
Ein Ereignishorizont ist im Wesentlichen eine Grenze um ein Schwarzes Loch, hinter der nichts entkommen kann – nicht einmal Licht.
Betrachten Sie es als einen Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt. Sobald etwas diese Grenze überschreitet, wird es in das Schwarze Loch gezogen und hat keine Chance mehr, herauszukommen. Dies macht den Ereignishorizont zur äußersten Schicht eines Schwarzen Lochs und definiert die Grenze, an der seine Anziehungskraft zu stark wird, als dass irgendetwas entkommen könnte.
Wie Schwarzschild theoretisierte, wird dieser Ereignishorizont im merkwürdigen Fall einer Zeitumkehr, etwa in einem Weißen Loch, zu einer Grenze, von der aus Materie und Licht eindringen können nur entkommen, nicht absorbiert werden.
