Ein Physiker aus Taiwan vermutet, dass es keine allzu kleinen Schwarzen Löcher geben darf, falls der Kosmos eines Tages wieder in sich zusammenstürzt.
Wenn das Universum in ferner Zukunft wieder in sich zusammenfällt, könnte eines der berühmtesten Rätsel der Physik schlicht nie eintreten, nämlich der Widerspruch zwischen Quantenphysik und Relativitätstheorie, der beim Verdampfen Schwarzer Löcher droht.
Das ist bemerkenswert, weil Fachleute seit Jahrzehnten davon ausgehen, dass dieser Widerspruch in einem ewig wachsenden Kosmos früher oder später unvermeidlich wird.
Der Theoretiker Ngo Phuc Duc Loc von der National Taiwan University hat dafür neue Messungen zur Dunklen Energie, jener rätselhaften Kraft, die das Weltall auseinandertreibt, mit einer Rechnung zur Lebensdauer Schwarzer Löcher verknüpft.
Seine noch ungeprüfte Vermutung sagt voraus, dass es nie Schwarze Löcher gegeben haben dürfte, die leichter sind als ein kilometergroßer Asteroid.
Wie verdampfende Schwarze Löcher die Physik in Widerspruch bringen
Schwarze Löcher sind nicht ganz so schwarz, wie ihr Name verspricht.
Stephen Hawking sagte voraus, dass sie ständig eine schwache Strahlung abgeben und dabei langsam an Masse verlieren, bis sie irgendwann ganz verschwinden.
Die Quantenphysik verlangt dabei, dass die Information über alles, was je hineingefallen ist, nicht verloren geht und sich im Prinzip aus dieser Strahlung zurückgewinnen lässt.
Die Relativitätstheorie wiederum sagt, dass am Rand eines Schwarzen Lochs nichts Besonderes geschieht, sodass ein hineinfallender Astronaut die Grenze nicht einmal bemerken würde.
Solange ein Schwarzes Loch weniger als die Hälfte seiner Information abgestrahlt hat, vertragen sich beide Regeln problemlos.
Danach müsste die neue Strahlung aber zugleich mit dem Inneren des Lochs und mit der früher abgegebenen Strahlung auf eine Weise verbunden sein, die die Quantenphysik nur einmal erlaubt.
Diesen Widerspruch nennen Fachleute das Informationsparadoxon.
Was ein Universum mit Ablaufdatum an der Rechnung ändert
Im gängigen Bild des Kosmos dehnt sich das Universum für immer aus.
Dann ist das Paradoxon nur eine Frage der Zeit, denn selbst das schwerste Schwarze Loch erreicht die kritische Hälfte irgendwann, wenn es unendlich lange warten kann.
Das Instrument DESI, das die Verteilung unzähliger Galaxien kartiert und daraus die Ausdehnungsgeschichte des Weltalls abliest, deutet jedoch darauf hin, dass die Dunkle Energie schwächer wird.
Kippt sie eines Tages ins Gegenteil, könnte das Weltall wieder in sich zusammenstürzen, was Kosmologen den Big Crunch nennen.
Solange man von unendlich viel Zeit ausging, stellte sich die Frage gar nicht, ob ein Schwarzes Loch die kritische Hälfte überhaupt rechtzeitig erreicht.
Ngo Phuc Duc Loc vom National Center for Theoretical Sciences an der National Taiwan University ist ihr rein rechnerisch nachgegangen.
Er nutzte ein einfaches Modell der Dunklen Energie, das andere Forscher bereits an die Daten von DESI und zwei weiteren großen Beobachtungsprojekten angepasst hatten, und ließ darin die Zukunft des Kosmos ablaufen.
In diesem Modell lebt das Universum vom Urknall bis zum Kollaps rund 35 Milliarden Jahre, also noch deutlich länger, als es bisher existiert hat.
Die Arbeit ist bislang ein Preprint, also eine Vorabveröffentlichung, die noch kein unabhängiges Gutachterverfahren durchlaufen hat.
Warum die bekannten Schwarzen Löcher das Problem nicht lösen
Der erste Blick auf die bekannten Schwarzen Löcher scheint die Sache sofort zu erledigen.
Sie entstehen, wenn massereiche Sterne kollabieren, und wiegen deshalb mehr als unsere Sonne.
Je schwerer ein Schwarzes Loch ist, desto langsamer verdampft es, und zwar so drastisch, dass selbst das leichteste bisher nachgewiesene Exemplar für die kritische Hälfte eine Zahl an Milliarden Jahren bräuchte, die man als Eins mit 58 Nullen schreibt.
Für solche Schwarzen Löcher bricht der Kosmos also lange vor dem Paradoxon zusammen.
Loc ließ es dabei aber nicht bewenden, denn Sterne sind nicht der einzige Weg zu einem Schwarzen Loch.
Kurz nach dem Urknall könnten besonders dichte Klumpen der heißen Ursuppe direkt zu sogenannten primordialen Schwarzen Löchern zusammengefallen sein, und diese könnten winzig klein sein.
Weil kleine Schwarze Löcher viel schneller verdampfen, würden sie die kritische Hälfte womöglich noch vor dem Ende des Universums erreichen, und dann wäre das Paradoxon wieder da.
Ob es solche Winzlinge gibt, weiß bislang niemand.
Welche Mindestmasse das Prinzip verlangt
Loc dreht die Frage deshalb um.
Statt zu prüfen, ob das Paradoxon eintritt, stellt er als Prinzip auf, dass selbst das kleinste Schwarze Loch die kritische Hälfte erst nach dem Ende des Universums erreichen darf.
„Wenn dieses Prinzip gilt, kann das Informationsparadoxon in der Natur niemals Wirklichkeit werden, weil der Kollaps des Universums alles in ihm zerstört, einschließlich der Schwarzen Löcher“, schreibt Loc.
Daraus folgt eine Mindestmasse, die etwa der eines Asteroiden von einem Kilometer Durchmesser entspricht, zusammengepresst auf ein Gebilde von der Größe eines Atomkerns.
Diese Grenze hängt erstaunlich wenig davon ab, wann genau der Kosmos endet.
Weil die Verdampfungszeit mit der Masse sehr steil wächst, gleicht schon ein etwas schwereres Schwarzes Loch eine deutlich längere Lebensdauer des Universums aus.
Wie sich die Vermutung überprüfen ließe
Wenn sich winzige Schwarze Löcher im frühen Universum gebildet hätten, hätten sie ein schwaches Rauschen aus Gravitationswellen hinterlassen, also aus feinen Erschütterungen der Raumzeit selbst.
Locs Prinzip sagt voraus, dass dieses Rauschen in einem bestimmten Frequenzbereich fehlen muss.
Einen Teil davon könnte das geplante europäische Einstein-Teleskop abhören, für den Rest wären neue Detektoren nötig.
Schwerere Urzeit-Löcher erlaubt das Prinzip ausdrücklich, sodass sie weiterhin als Kandidaten für die Dunkle Materie infrage kommen, jene unsichtbare Masse, die Galaxien zusammenhält.
Loc betont, dass er mit der einfachsten Annahme rechnet, wie Schwarze Löcher verdampfen, und dass ein Big Crunch nach heutigen Daten nur möglich, aber keineswegs sicher ist.
Über die physikalische Vorhersage hinaus stellt er eine grundsätzliche Frage: „Wenn der Widerspruch zwischen physikalischen Gesetzen außerhalb des Bereichs der Wirklichkeit auftritt, was bedeutet es dann zu sagen, dass wir ein Paradoxon haben?“
Was die Arbeit über Widersprüche in der Physik zeigt
Der Reiz dieser Arbeit liegt weniger in der Rechnung als in der Perspektive.
Seit Jahrzehnten behandeln Physiker das Informationsparadoxon als Riss im Fundament, den nur eine neue Theorie kitten kann.
Loc fragt stattdessen, ob die Natur diesen Riss überhaupt je zu sehen bekommt, und macht damit die Zeit selbst zum entscheidenden Faktor.
Eine Erklärung, warum das Universum so eingerichtet sein sollte, liefert er nicht, und er räumt offen ein, dass es sich vielleicht schlicht um eine Tatsache ohne tieferes Warum handelt.
Gerade deshalb ist die überprüfbare Vorhersage der stärkste Teil der Idee, denn ein stiller Himmel im richtigen Frequenzband würde sie stützen, ein Rauschen würde sie widerlegen.
Falls du jemanden kennst, der beim Blick in den Nachthimmel gern über das Ende aller Dinge grübelt, schick ihm diesen Gedanken weiter, dass der Kosmos womöglich einfach rechtzeitig aufhört, bevor seine eigenen Gesetze kollidieren.
Quelle: Ngo Phuc Duc Loc (National Center for Theoretical Sciences, National Taiwan University), 2026; ArXiv:2610.23606
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