In der Badewanne Schwarze Löcher erforschen? Funktioniert!

Die Physik hat derzeit nur eine sehr ungefähre Ahnung, wie Schwarze Löcher wirklich funktionieren. Das liegt vor allem an den extremen Verhältnissen, unter denen ein Teil der bekannten physikalischen Gesetze versagt. Außerdem können wir schlecht hinfliegen und nachsehen, und es liegt in ihrer Natur, dass sich Schwarze Löcher nur schwer direkt beobachten lassen.

Aber Physiker sind kreativ, wie jetzt ein Team der University of Nottingham im Magazin Nature Physics zeigt. Die Forscher simulieren wichtige Eigenschaften von Schwarzen Löchern in einem Wasserbad, also einer großen Badewanne. Mit Hilfe der Flüssigkeit und eines Wellen-Generators konnten sie das Phänomen der Superradianz nachweisen: Wenn eine Welle dem Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs nahekommt, ohne sie zu überschreiten, wird sie reflektiert, wobei ihre Energie verstärkt wird. Das ist – neben der quantenphysikalisch begründeten Hawking-Strahlung – ein Mechanismus, wie Schwarze Löcher Energie verlieren können.

Die Badewanne der Forscher ist drei Meter lang, 1,5 Meter breit und 50 Zentimeter hoch. Die Flussgeschwindigkeit des Wassers maßen die Wissenschaftler mit kleinen Papierstückchen, die sie mit einer umgebauten Nähmaschine ausstanzten.

Die Forscher Dr. Silke Weinfurtner, Antonin Coutant, Theo Torres und Sam Patrick (Bild:University of Nottingham)

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