April 2019 – Nur ein Loch?

Hier will ich in unregelmäßigen Abständen philatelistisch über „Entdeckungen“ der Wissenschaft berichten, die unsere Welt verändert haben, bzw. das Potential hierzu haben. Beginnen will ich mit einem Foto, das diese Woche durch die Weltpresse gegangen ist. Das erste Foto eines schwarzen Lochs.

Was ist daran so besonders? Eigentlich ist es nämlich nur eine unscharfe ringförmige Struktur, die eine kreisförmige Verdunklung einrahmt. Besonders ist es, da damit zum ersten Mal die Fotografie eines schwarzen Loches entstanden ist. Bisher waren „schwarze Löcher“ nämlich nur Illustrationen und somit reine Theorie. Dieses Foto rückt die schwarzen Löcher in den Bereich der Realität – weg von der reinen Theorie.

Schwarze Löcher sind Orte im Weltall, wo sich auf engstem Raum so viel Masse konzentriert, dass weder Masse noch Licht der Gravitationswirkung entkommen können. Sogar die Zeit bleibt im Inneren eines schwarzen Lochs stehen. Die Grundlage für die Idee der schwarzen Löcher – damals hießen sie allerdings noch punktförmige Singularitäten – hatte Albert Einstein vor gut hundert Jahren in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie gelegt. Karl Schwarzschild, präzisierte die Idee der schwarzen Löcher während des Ersten Weltkrieges. Er hatte berechnet, wie groß der Radius eines bestimmten Objektes sein muss, wenn es so massereich ist, dass selbst Licht seiner Gravitationswirkung nicht mehr entkommen kann, den Event Horizon.

Das Foto stellt das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87 dar, die im Bereich des Sternbildes Jungfrau liegt. Es ist 55 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und hat eine Masse von etwa 6,6 Milliarden Sonnenmassen. Große Mengen an Materie rotieren mit unvorstellbarer Geschwindigkeit um dieses schwarze Loch, ähnlich wie ein Strudel in der Badewanne. In diesem Strudel entstehen große Mengen an Strahlung, weil sich das herumwirbelnde Gas auf Millionen Grad Celsius aufheizt und zu strahlen beginnt. Ein Teil davon sind Radiowellen, die aufgenommen wurden, und nun einen Blick auf die unmittelbare Umgebung des schwarzen Loches ermöglichen.

Gelungen ist dieses Foto nur aufgrund einer engen internationalen Zusammenarbeit in der Forscher auf der ganzen Welt zahlreiche Radioteleskope so zusammengeschaltet haben, dass sie wie ein einziges, gigantisch großes Beobachtungsinstrument funktionieren. So wurde eine unvorstellbare Menge von Daten im Bereich von mehreren Pentabytes gesammelt, die dann über 2 Jahre hinweg bearbeitet und mühevoll zu dem Foto zusammengefügt wurden.

Wie oben beschrieben ist dieses Foto der experimentelle Beweis für die Relativitätstheorie von Einstein. Also nichts Neues, würden einige von Euch sagen. Für die Wissenschaft, ist erst dies jedoch erst der Beweis dafür, dass Einstein, Schwarzschild, Hawkings etc. mit ihrer Theorie der schwarzen Löcher richtig lagen. Denn in der Wissenschaft galt und gilt die Aussage von dem Physiker Feyman: „It doesn’t matter how beautiful your theory is, it doesn’t matter how smart you are. If it doesn’t agree with experiment, it’s wrong.” Somit könnte die Theorie über die schwarzen Löcher nun als bewiesen angesehen werden.

Aber wir sollten wir uns nun nicht dazu verführen lassen, zu glauben, nun die „Wahrheit“ über die schwarzen Löcher zu kennen. Denn gemäß Karl Popper geht es in der Wissenschaft nicht um den Wahrheitsbeweis (Verifikation) eines Satzes oder einer Theorie, sondern um Fehlersuche und Fehlerkorrektur (Falsifikation) und dadurch um Annäherung an die Wahrheit. Vereinfacht ausgedrückt: Der Satz „Alle Schwäne sind weiß“ gilt nur so lange, bis er falsifiziert ist – nämlich jemand einen schwarzen Schwan findet. Diesen schwarzen Schwan suchen nun die Astrophysiker weltweit bzgl. der schwarzen Löcher und anhand dieses einmaligen Fotos von letzter Woche.