Stephen Hawking hatte immer etwas zu sagen. Er erschütterte die Welt der Kosmologie mit mehr als 150 Artikeln, von denen Dutzende berühmt wurden. Ihm wurde gesagt, er habe nur eine kurze Zeit auf der Erde, aber verbrachte ein halbes Jahrhundert damit, das Publikum in Hörsälen zu fesseln, im Fernsehen und auf den Seiten seiner Bücher. Für Zeitungsredakteure, Fast jede Äußerung von ihm könnte eine Schlagzeile machen, und er wusste es. Hawking warnte vor der Bedrohung durch Atomkrieg, gentechnisch veränderte Viren, künstliche Intelligenz und marodierende Aliens. Er sprach sich für den menschlichen Zustand aus und wies einmal die Rolle Gottes bei der Erschaffung des Universums zurück. Die Aussage sorgte für Aufsehen, da die Leugnung unsichtbarer Superwesen im 21.

Es ist ein ungeschriebenes Naturgesetz, dass, wenn eine Persönlichkeit in den Vordergrund tritt, ihre Arbeit einen Schritt zurücktreten muss. In Hawkings Fall hatte der berühmteste Wissenschaftler unserer Zeit eine mysteriöse Fähigkeit, seine tatsächlichen Leistungen in den Schatten zu stellen. In seiner besten Form war Hawking spektakulär: Er machte intuitive Sprünge, die Wissenschaftler jahrzehntelang beschäftigen werden.

Es begann mit Albert Einstein. Wo Isaac Newton gedacht hatte, die Schwerkraft sei eine Anziehungskraft, die von den Feldern massiver Objekte getragen wird, sagte Einstein, die Masse krümme den Raum selbst. Nach seinen Berechnungen umkreisten die Planeten des Sonnensystems die Sonne nicht wegen einer unsichtbaren Kraft, sondern einfach, weil sie der Krümmung des Raums folgten. Der verstorbene US-Physiker John Wheeler fasste die Theorie einmal mit charakteristischer Einfachheit zusammen: „Materie sagt dem Raum, wie er sich krümmt; der Raum sagt der Materie, wie sie sich bewegen soll.“

Einsteins Formulierung der Schwerkraft, die vor einem Jahrhundert in der Allgemeinen Relativitätstheorie dargelegt wurde, warf eine exotische und etwas beunruhigende Möglichkeit auf: dass ein wirklich massereiches Objekt, wie ein riesiger Stern, unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbrechen und dann zu einem Fleck unendlicher Dichte werden könnte, der Singularität genannt wird. Die Anziehungskraft dieser seltsamen kosmischen Punkte wäre so intensiv, dass nicht einmal Licht ihnen entkommen könnte.

Die Idee, dass Singularitäten real sind und in der Dunkelheit des Raumes lauern, wurde zunächst nicht besonders ernst genommen. Aber das änderte sich in den 1950er und 60er Jahren, als eine Reihe von Papieren feststellte, dass Singularitäten – heute bekannt als Schwarze Löcher, ein von Wheeler geprägter Begriff – im Universum nicht nur plausibel, sondern unvermeidlich waren.

Dies führte zu einem Anstieg der Faszination für die Objekte, der mit Hawkings Ankunft als Doktorand an der Universität Cambridge zusammenfiel.

Hawking war nie einer, der klein dachte. Sein Ziel war ein vollständiges Verständnis des Universums. Während andere über die Entstehung Schwarzer Löcher im Weltraum nachdachten, wandte Hawking das gleiche Denken auf den Kosmos selbst an. Er schloss sich mit Roger Penrose, dem Oxford-Mathematiker, zusammen und zeigte, dass die Eröffnungsszene eine Singularität war, wenn man die Zeit rückwärts spielte und die Geschichte des Universums zurückspulte. Es bedeutete, dass das Universum mit all seinen sich erwärmenden Sternen und sich drehenden Planeten, einschließlich der Erde mit all ihren Leben, Lieben und Herzschmerz, von einem Punkt kam, der weit kleiner war als dieser Punkt.

Noch bevor sie zusammenarbeiteten, bekam Penrose einen Vorgeschmack auf Hawkings scharfen Verstand. Penrose hatte einen Vortrag über den Urknall gehalten und Hawking, fast ein Jahrzehnt jünger als er, war im Publikum. „Ich erinnere mich, dass er am Ende einige sehr unangenehme Fragen gestellt hat“, sagte Penrose. „Er kannte offensichtlich die Schwachstellen in dem, was ich sagte. Es war klar, dass er jemand war, mit dem er kämpfen musste.“

Hawking ging für seinen nächsten Akt zurück zu Schwarzen Löchern. Obwohl die Materie im Herzen eines Schwarzen Lochs zu einem infinitesimalen Punkt verdichtet wird, drehen sich Schwarze Löcher und haben eine „Größe“, die von der Menge der Masse abhängt, die in sie fällt. Je größer die Masse, desto größer sind sie und je weiter der sogenannte Ereignishorizont entfernt ist, der Punkt, an dem Licht, das in das Schwarze Loch fällt, nicht austreten kann. Ein supermassereiches Schwarzes Loch wie das im Zentrum der Milchstraße fängt Licht aus einer Entfernung von bis zu 12,5 Millionen Kilometern ein. Wenn die Erde mit nur sechs Milliarden Billionen Tonnen zu einer Singularität zusammengedrückt würde, würde das resultierende Schwarze Loch weniger als 2 cm breit sein.

In den späten 1970er Jahren erklärte Hawking, dass ein Schwarzes Loch immer nur größer werden könne. Die Mathematik hinter der Behauptung ähnelte auffallend der Gleichung, die eines der Grundgesetze der Natur untermauert – dass Entropie, ein Maß für Unordnung, auch nur zunehmen kann. Als ein Physiker, Jacob Bekenstein, erklärte, dass die Ähnlichkeit kein Zufall sei und dass die Fläche eines Schwarzen Lochs tatsächlich ein Maß für seine Entropie sei, sträubten sich Hawking und viele andere Physiker. Damit ein Schwarzes Loch Entropie hat, muss es heiß sein und Wärme ausstrahlen. Aber wie jeder weiß, kann einem Schwarzen Loch nichts entkommen, nicht einmal Strahlung. Oder kann es?

Als Hawking sich daran machte, Bekenstein das Gegenteil zu beweisen, machte er die spektakulärste Entdeckung seiner Karriere. Schwarze Löcher hatten eine Temperatur, sie strahlten Wärme aus – später bekannt als Hawking–Strahlung – und sie konnten daher mit der Zeit schrumpfen. Wie er einige Zeit später bemerkte: „Schwarze Löcher sind nicht so schwarz.“ Es bedeutete, dass ein Schwarzes Loch bei ausreichender Zeit einfach aus der Existenz verschwinden würde. Für ein typisches Schwarzes Loch ist diese Zeit länger als das Alter des Universums. Mini-Schwarze Löcher, die kleiner als Atome sind, wären jedoch dynamischer und würden Wärme mit wilder Intensität freisetzen, bis sie schließlich mit der Energie von einer Million Megatonnen Wasserstoffbomben explodieren.

Hawkings Enthüllung schockierte Kosmologen, und die Behauptung warf ein neues und heikles Problem auf, das als das Informationsparadoxon des Schwarzen Lochs bekannt wurde. Wie Hawking selbst erkannte, könnten Schwarze Löcher, wenn sie einfach verdampfen, alle Informationen, die sie von einfallenden Sternen, Planeten und Wolken kosmischen Staubes hatten, für immer verloren gehen. Es mag für die meisten Menschen keine schlaflosen Nächte geben, aber die meisten Menschen sind keine theoretischen Physiker. Der Verlust von Informationen aus dem Universum würde einer Grundregel der Quantenmechanik widersprechen. Hawking argumentierte jedoch, dass Schwarze Löcher Informationen zerstörten, während andere Physiker vehement anderer Meinung waren. 1997 nahm einer von ihnen, John Preskill vom California Institute of Technology, eine Wette von Hawking auf dieses Thema an. Dem Gewinner wurde eine Enzyklopädie seiner Wahl versprochen.

Marika Taylor, eine ehemalige Studentin von Hawking und jetzt Professorin für theoretische Physik an der Southampton University, sagt, dass, während das Informationsparadoxon heute ein Paradoxon bleibt, die meisten Physiker jetzt glauben, dass Informationen in Schwarzen Löchern nicht zerstört werden. Die Antwort kann in den Prinzipien der Holographie liegen, dem Prozess der Erfassung eines 3D-Bildes auf einem zweidimensionalen Blatt. Wenn es auf Schwarze Löcher angewendet wird, zeigt das holographische Prinzip, dass der Ereignishorizont ein Auge auf alles haben kann, was hineinfällt. Wie es das macht, ist unklar, aber nach der Theorie behält es eine Art Abdruck der Information. „Viele Leute denken, dass sich der Ereignishorizont des Schwarzen Lochs selbst effektiv wie eine riesige Computerfestplatte verhält“, sagte Taylor. „Wenn das Schwarze Loch in Strahlung verdampft, wird die Information sorgfältig in der Strahlung kodiert, die herauskommt.“

Hawking räumte seine Wette im Jahr 2004 ein und übergab Preskill eine Kopie von Total Baseball: The Ultimate Baseball Encyclopaedia. Aber selbst als er seine Niederlage zugab, war Hawking überzeugt, dass die von einem Schwarzen Loch freigesetzten Informationen verstümmelt und unmöglich zu lesen sein würden. Um den Punkt zu machen, witzelte Hawking, dass er die Enzyklopädie hätte verbrennen und Preskill die Asche geben sollen.

Um die Angelegenheit ein für alle Mal zu klären, müssen Wissenschaftler Hawking-Strahlung, die aus einem Schwarzen Loch strömt, erkennen und die darin enthaltenen Informationen lesen. Aber das ist eine phantasievolle Idee. „Wir müssten Millionen oder sogar Milliarden von Jahren sitzen, um das zu sehen“, sagte Taylor. Eine realistischere Hoffnung ist, dass subtile Merkmale Schwarzer Löcher ihre Spuren in den Gravitationswellen hinterlassen könnten, die Physiker jetzt mit Instrumenten wie Ligo, dem US-amerikanischen Laserinterferometer-Gravitationswellenobservatorium, nachweisen können.

Hawking war natürlich weit mehr als nur ein Physiker. Der stratosphärische Erfolg von A Brief History of Time wurde von einer Mischung aus Charisma, gutem Schreiben, einem tiefgründigen Thema und einem exzellenten Titel angetrieben. Es legte harte Physik in die Hände von Millionen, und selbst wenn Millionen das Buch nicht beendeten, veränderte es die Welt. „Wenn man sich die populärwissenschaftliche Presse in der Physik anschaut, sieht sie ganz anders aus als vor 30 Jahren“, sagte Sabine Hossenfelder, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Frankfurt Institute for Advanced Studies. „Jeder will etwas über Schwarze Löcher wissen. Die Leute reden beim Abendessen über den Urknall. Und Hawking hat dabei eine große Rolle gespielt.“ Hossenfelder las eine kurze Zeitgeschichte, bevor sie Teenager wurde. „Ich hasste es, weil ich nichts verstand“, sagte sie. „Und das ist der Grund, warum ich heute Physiker bin, weil ich dachte, ich muss es verstehen.“

Für Max Tegmark, einen Physikprofessor am MIT, war Hawking einer der einflussreichsten Wissenschaftler aller Zeiten. Die beiden arbeiteten zusammen, um die Gefahren eines Atomkriegs und die möglichen Fallstricke der künstlichen Intelligenz bekannt zu machen. Er war eine Person, die keine Angst hatte, über die großen Fragen nachzudenken, sagte Tegmark. Nachdem man ihm gesagt hatte, dass er jung sterben würde, drängte Hawking auf Maßnahmen, die sicherstellen würden, dass die Menschheit dies nicht tat. Er dachte, wir sollten „aufhören zu würfeln“, sagte Tegmark, und „vorausplanen, um diese unglaubliche kosmische Gelegenheit zu nutzen, die wir haben.“

Hawking nutzte Gelegenheiten, wann immer sie sich ergaben, und sein Vermächtnis wird dafür reicher sein. „Wenn man an die Auswirkungen denkt, die Albert Einstein, Isaac Newton und andere hatten, ist es hauptsächlich in der Vergangenheit“, sagte Tegmark. „Aber wenn man an die Auswirkungen von Stephen Hawking denkt, ist es eindeutig meistens noch in der Zukunft. Stephen wird unsere Forschung für die kommenden Jahre leiten.“

{{#ticker}}

{{topLeft}}

{{bottomLeft}}

{{topRight}}

{{bottomRight}}

{{#goalExceededMarkerPercentage}}

{{/goalExceededMarkerPercentage}}

{{/ticker}}

{{heading}}

{{#paragraphs}}

{{.}}

{{/paragraphs}}{{highlightedText}}

{{#cta}}{{text}}{{/cta}}
Remind me in May

Accepted payment methods: Visa, Mastercard, American Express und PayPal

Wir werden uns mit Ihnen in Verbindung setzen, um Sie daran zu erinnern, einen Beitrag zu leisten. Halten Sie Ausschau nach einer Nachricht in Ihrem Posteingang im Mai 2021. Wenn Sie Fragen zum Beitrag haben, kontaktieren Sie uns bitte.

  • Auf Facebook teilen
  • Auf Twitter teilen
  • Per E-Mail teilen
  • Auf LinkedIn teilen
  • Auf Pinterest teilen
  • Auf WhatsApp teilen
  • Auf Messenger teilen