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Was wirklich passiert wenn du in ein schwarzes Loch fällst. (VIDEO)

Im gesamten Universum gibt es nichts, das so mysteriös und gleichzeitig so mächtig ist wie ein schwarzes Loch. Niemand weiß so wirklich was innerhalb der Löcher passiert und das regt unsere Neugier an. Doch was wir wissen ist die Art und Weise wie wir uns verhalten würden, sobald wir in ein schwarzes Loch fallen. Ein interessanter Effekt tritt auf, ein Effekt den wir vllt sogar überleben könnten. Ein Effekt der wie aus einem Science Fiction Film stammen könnte. Du wirst so lang gezogen wie eine Spaghetti.


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Schwarze Löcher sind in der Regel die Leichen längst verstorbener Sterne - Sterne, die gelebt haben und in einem spektakulärem Ende, einer Supernova, gestorben sind und die Schwerkraft ab hier ein tiefe Narbe in der Raumzeit hinterlässt. Das Ergebnis ist eine Sternenleiche mit einer Masse, die typischerweise zwischen dem 5- und 50-fachen der Sonnenmasse liegt, das gesammte Gewicht von 50 Sonnen wird auf ein Volumen dass kleiner als ein Atom ist, zusammengedrückt. Dadurch entsteht ein starkes Gravitationsfeld - so stark, dass in der Nähe dieser winzigen und doch so schweren masse nicht einmal Licht entweichen kann. Der Bereich um den zerquetschten Stern, aus dem kein Licht entweichen kann, wird als Ereignishorizont bezeichnet. Für das einfachste Schwarze Loch ist der Ereignishorizont eine Kugel mit einem Radius, der Schwarzschild-Radius genannt wird.

Es ist viel darüber geschrieben worden, was mit jemandem passiert, der in den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs fällt. Weniger bekannt ist jedoch die Behauptung, dass man beim Sturz in ein Schwarzes Loch durch die Gravitationskraft des Lochs in einem Prozess, der "Spaghettifizierung" genannt wird, auseinandergezogen wird.

Wenn du mit den Füßen voran in ein schwarzes Loch fallen würdest, werden deine Füße stärker angezogen als dein Kopf, was dazu führt, dass du wie ein langes Stück Spaghetti gedehnt wirst.

Klingt sehr nach Science Fiction aber Ist die Spaghettifizierung real? Wird jedes Objekt wie eine Spaghetti gedehnt, wenn es in ein schwarzes Loch fällt?

Spaghettifizierung Ja, die Spaghettifizierung ist real - aber mehrere Parameter bestimmen, ob sie in einer bestimmten Situation eintritt. Ein sehr kleines Objekt beispielsweise wird keine Spaghettifizierung erfahren. Das liegt daran, dass die Kraft, die ein Objekt auseinanderzieht, nicht die Schwerkraft selbst ist - es ist der Unterschied in der Schwerkraft zwischen den Enden des Objekts. Bei einem Menschen wären das die Füße und der Kopf. Der Name für diese Art von Kraft ist Gezeitenkraft: Es ist dasselbe Phänomen, das der Erde ihre zweimal täglichen Gezeiten beschert, da die Schwerkraft der Sonne auf der einen Seite der Erde anders ist als auf der anderen.

Die Gezeitenkraft zwischen den Enden des Objekts hängt von der Länge des Objekts (L), der Masse des Körpers, der das Gravitationsfeld erzeugt (M), und dem Abstand zwischen ihnen im Kubus (R3) ab. (Für die mathematisch Versierten: a = 2GML/R3, ist dass hier die Gleichung wobei G die Gravitationskonstante und A die Beschleunigung ist).

Daraus ergibt sich, dass die Masse des gravitierenden Körpers wichtig ist, aber noch wichtiger ist der Abstand zwischen ihm und dem Objekt, das den Gezeitenkräften ausgesetzt ist. Hier sind einige Zahlen, die helfen können, das Ganze zu verstehen. Auf der Erdoberfläche beträgt der Unterschied in der Schwerkraft zwischen dem Kopf und den Füßen eines zwei Meter großen Mannes etwa 0,00007 % der Schwerkraft selbst. Es ist also nicht verwunderlich, dass wir keine Unterschiede in der Schwerkraft wahrnehmen, wenn wir aufstehen.

Bei einem schwarzen Loch mit der Masse unserer Sonne hingegen würden Kopf und Füße desselben Mannes, der sich etwa 100 Kilometer über dem Loch befindet, einen Schwerkraftunterschied erfahren, der etwa das Sechsmillionenfache der Schwerkraft auf der Erde beträgt - ein Kraftunterschied, der eine Person definitiv auseinanderziehen würde.

Was passiert mit dem Körper?

Wenn du dich einem Schwarzen Loch näherst, würdest du zuerst bemerken, dass die Gravitationskraft an deinen Füßen stärker ist als an deinem Kopf, vorausgesetzt, du fällst mit den Füßen voran. Dies liegt daran, dass Gravitationskräfte mit der Nähe zur Quelle ihrer Emission – in diesem Fall dem Schwarzen Loch – zunehmen. Die resultierende Differenz in der Gravitationskraft entlang deines Körpers würde dazu führen, dass dein Körper vertikal gestreckt wird, während er gleichzeitig in der horizontalen Ebene komprimiert wird.

Was passiert auf atomarer Ebene?

Auf atomarer und molekularer Ebene werden die Bindungen zwischen Atomen und Molekülen durch die gleichen Gezeitenkräfte beeinflusst. Wenn die Differenz in der Gravitationskraft groß genug wird, können diese Bindungen beginnen, sich zu dehnen und schließlich zu brechen. Dies würde zuerst die schwächeren Bindungen betreffen, wie die zwischen Molekülen in deinem Körper. Mit zunehmender Nähe zur Singularität des Schwarzen Lochs würden schließlich auch stärkere Bindungen, wie die zwischen Atomen in Molekülen oder sogar die atomaren und subatomaren Bindungen, unter dem Einfluss dieser extremen Kräfte brechen.

Wie kann sich etwas "langziehen"?

Das "Langziehen" oder die Spaghettifizierung ist also das direkte Ergebnis der Differenz in der Gravitationskraft, die auf verschiedene Teile eines Objekts wirkt. Die Stärke dieser Kraft nimmt mit dem Quadrat der Entfernung ab, was bedeutet, dass selbst kleine Unterschiede in der Entfernung zum Zentrum des Schwarzen Lochs zu großen Unterschieden in der Gravitationskraft führen können. Diese Kräfte wirken darauf, das Objekt zu strecken und zu komprimieren, bis es letztendlich in einem extrem langgezogenen Zustand endet, ähnlich einem Spaghetti-Strang

Dies wirft einen weiteren Punkt auf: Nicht alle Materialien sind gleich stark. Ein Stahlseil zum Beispiel ist viel stärker als der menschliche Körper, so dass es den Gezeitenkräften viel leichter standhalten kann als ein Mensch.

Wenn wir berechnen wollen, wie weit ein Mensch von einem Schwarzen Loch von der Größe einer Sonne entfernt sein muss, um nicht zu sterben, müssen wir die Kraft kennen, bei der ein menschlicher Körper versagt. In militärischen Handbüchern aus dem 19. Jahrhundert werden Zahlen für die richtige Art und Weise angegeben, einen Menschen aufzuhängen. Das ist ziemlich Skurril doch wir kriegen hier wichtige Informationen. Bei einer zu geringen Kraft wird dem Verurteilten nicht das Genick gebrochen, bei einer zu großen Kraft wird er enthauptet. Ganz grob kann man sagen, dass eine Kraft von etwa 2.000 Pfund (9.000 Newton) einen Menschen auseinander zieht. Daraus lässt sich der geringste Sicherheitsabstand berechnen, den ein Mensch zu einem Schwarzen Loch mit Sonnenmasse einhalten kann: etwa 700 km. Aber natürlich würde die Gezeitenkraft auch bei viel größeren Entfernungen schaden.

Also haben wir hier ein Problem: Wir haben gesehen, dass ein Sturz in ein Schwarzes Loch von der Größe der Sonne tödlich sein würde und das Lange bevor man sich dem Ereignishorizont nähert, man würde viele tausende Kilometer zuvor bereits schmerzhaft gedehnt werden. Doch wir geben die Hoffnung noch lange nicht auf, was ist mit einem Sturz in ein supermassereiches Schwarzes Loch?

Größer ist weniger gefährlich

Supermassive schwarze Löcher befinden sich im Zentrum fast aller Galaxien. Diese kosmischen Leviathane haben eine Masse, die Millionen oder sogar Milliarden Mal größer ist als unsere Sonne. Bei solch riesigen Massen ist die Wirkung doch sicher viel stärker, oder?

Schauen wir uns an, was passiert, wenn das Schwarze Loch im Zentrum unserer Milchstraßengalaxie steht. Es hat eine Masse von etwa 4,3 Millionen Sonnenmassen. Der Schwarzschild-Radius für dieses Schwarze Loch beträgt etwa 12 Millionen Kilometer. Für einen Menschen im Schwarzschild-Radius dieses riesigen Schwarzen Lochs beträgt der Unterschied in der Schwerkraft zwischen Kopf und Füßen also etwa 0,02 % - kaum spürbar.

Dies zeigt einen sehr überraschenden Punkt: Zumindest was die Spaghettifizierung betrifft, sind größere Schwarze Löcher weniger gefährlich als kleine. Bei einem supermassereichen Schwarzen Loch könnte man durch den Ereignishorizont fallen, ohne den Punkt ohne Wiederkehr zu spüren.

Was sieht man also dabei? Was erfährt man Wenn dies passiert?

Sobald du den Ereignishorizont eines supermassiven Schwarzen Lochs wie Sagittarius A* passiert hast, bewegst du dich unaufhaltsam in Richtung seiner Kernregion, der Singularität, wo die Masse des Schwarzen Lochs auf einen unendlich kleinen Punkt konzentriert ist. Auf diesem Weg ändern sich die Bedingungen um dich herum dramatisch und auf eine Weise, die unsere alltägliche Erfahrung weit übersteigt.

Im Inneren des Schwarzen Lochs ist die Konzeptualisierung von Raum und Zeit, wie wir sie verstehen, nicht mehr anwendbar. Die Gravitationskräfte steigen ins Unermessliche, und obwohl du bei einem supermassiven Schwarzen Loch den Ereignishorizont ohne unmittelbare Zerreißung durchqueren könntest, wird die zunehmende Intensität der Gezeitenkräfte, je näher du der Singularität kommst, schließlich doch zu extremen Verzerrungen führen. Dieser Zustand der Spaghettifizierung, der bei kleineren Schwarzen Löchern bereits am Ereignishorizont auftritt, wird hier erst viel näher an der Singularität erlebt.

Interessanterweise würde deine Zeit aus deiner Perspektive normal weiterlaufen, während sie aus der Sicht eines externen Beobachters am Ereignishorizont zum Stillstand kommt. Dies bedeutet, dass jede Kommunikation oder Beobachtung von außen unmöglich wird; was du erlebst, bleibt für immer verborgen.

Was genau an der Singularität passiert, bleibt eines der größten Rätsel der Physik. Einige Theorien schlagen vor, dass die Raumzeit selbst aufhört zu existieren oder in Zustände übergeht, die wir mit unserer aktuellen Wissenschaft nicht verstehen oder beschreiben können. Eine faszinierende Theorie in diesem Zusammenhang ist die von Roger Penrose vorgeschlagene Idee, dass in der extremen Umgebung einer Singularität Raum und Zeit ihre Rollen tauschen könnten.

Nach der Penrose-Theorie könnte in der unmittelbaren Nähe der Singularität die Zeit so stark gekrümmt werden, dass sie eher den Eigenschaften des Raumes ähnelt, und der Raum würde Eigenschaften der Zeit annehmen. Das bedeutet, dass das, was wir als Vorwärtsbewegung in der Zeit verstehen, zu einer Bewegung im Raum wird. In diesem extremen Kontext wird die Vorstellung von Zeit, wie wir sie kennen, bedeutungslos, da alle Ereignisse an diesem Punkt auf einen unendlichen Raumzeitkrümmungsgrad zulaufen, wo die herkömmlichen physikalischen Gesetze nicht mehr anwendbar sind.

Diese Umkehrung von Raum und Zeit führt zu der Vorstellung, dass innerhalb der Singularität die Zukunft nicht mehr nur eine Reihe von Ereignissen ist, die noch passieren müssen, sondern ein fester Ort im Raum.

Die Umkehrung

Was genau bedeutet das für uns, als jemand der in ein schwarzes Loch fällt?

Im alltäglichen Verständnis bewegen wir uns frei im dreidimensionalen Raum (nach vorne/hinten, links/rechts, oben/unten), während die Zeit linear und unumkehrbar voranschreitet. Wir können unsere Position im Raum ändern, aber nicht in der Zeit – wir können nicht in die Vergangenheit oder Zukunft reisen.

In der Nähe einer Singularität eines Schwarzen Lochs jedoch könnte die extreme Krümmung der Raumzeit dazu führen, dass die Dimensionen, die wir als "Raum" und "Zeit" wahrnehmen, ihre charakteristischen Eigenschaften austauschen. Das bedeutet:

Zeit als raumähnliche Dimension: Statt als kontinuierlicher Fluss, der von der Vergangenheit über die Gegenwart in die Zukunft führt, könnte Zeit zu einer Dimension werden, in der man sich ähnlich wie im Raum bewegen könnte. In dieser Interpretation wäre die "Zukunft" eine Richtung im Raum, ähnlich wie "nach oben" oder "nach rechts".

Raum als zeitähnliche Dimension: Umgekehrt könnte der Raum Eigenschaften der Zeit annehmen, sodass die Bewegung durch den Raum den Übergang durch die Zeit darstellen würde. Das Konzept des Fortschreitens von einem Ort zum nächsten könnte ähnlich werden wie das Erleben eines Moments zum nächsten.

Die übliche Kausalität, also die Ursache-Wirkungs-Beziehung, wäre damit unterbrochen. Ereignisse könnten in einer nicht-linearen, nicht-intuitiven Reihenfolge erlebt werden, was unsere herkömmlichen Vorstellungen von Zeitablauf und Kausalität grundlegend in Frage stellt.


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