Schwarze Löcher im Labor?
Frankfurter Theoretiker haben die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung winziger schwarze Löcher am CERN berechnet.
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Frankfurter Theoretiker haben die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung winziger schwarze Löcher am CERN berechnet.
Schwarze Löcher - das müssen nicht unbedingt alles verschlingende, gigantisch schwere astronomische Objekte sein. Theoretisch könnte es auch „mini black holes“ im Labor geben, die genau das Gegenteil der astronomisch gemessenen Giganten darstellen. Das folgt aus Arbeiten der Gruppe von Horst Stöcker und Marcus Bleicher am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) und am Institut für Theoretische Physik, über die sie in der neuen Ausgabe von Forschung Frankfurt berichten. Auftreten könnten die winzigen Schwarzen Löcher, wenn im kommenden Jahr der neue Teilchenbeschleuniger am Europäischen Großforschungszentrum für Kern- und Teilchenphysik CERN bei Genf in Betrieb genommen wird.
Für die theoretische Physik wäre die Entdeckung der sehr leichten Schwarzen Löcher von großer Bedeutung. Bisher ist es nicht gelungen, die beiden erfolgreichsten Theorien des 20. Jahrhunderts - die Quantentheorie und die Relativitätstheorie - in Einklang zu bringen. Für gewöhnlich ist das nicht störend, denn quantentheoretische Effekte machen sich im Mikrokosmos bemerkbar, während die allgemeine Relativitätstheorie bei der Beschreibung großer Massen im Makrokosmos der Sterne und Planetensysteme relevant ist. Zur Beschreibung Schwarzer Löcher, in denen sich große Massen auf engstem Raum zusammendrängen, braucht man jedoch eine Synthese beider Theorien. Die Physik Schwarzer Löcher im Quantenbereich ist somit der Schlüssel zum Verständnis des neuen Weltbilds der Elementarteilchenphysik für die Experimente am CERN.
Sollte es die vorhergesagten Mini Schwarzen Löcher geben, hat Horst Stöcker sich bereits ihre mögliche Anwendung als „Relikt-Konverter“ zur Energiegewinnung nach Einsteins berühmter Formel E=mc 2 bereits patentieren lassen. Der Konverter bestünde aus dem Relikt eines Schwarzen Lochs, das einen Strahl von niederenergetischen Hadronen (Protonen, Neutronen oder ganze Kerne) in Hawking-Strahlung umwandeln könnte. Dieser Prozess würde mit einer Umwandlungseffizienz von etwa 90 % ablaufen, da nur die produzierten Gravitonen und Neutrinos nicht in nutzbare Energie überführt werden könnten. Das heißt, falls die Erzeugung von stabilen Relikten am LHC gelingt, könnte der gesamte Energieverbrauch der Erde (zirka 10 21 Joule) mit nur zehn Tonnen willkürlichen Materials in diesen Konvertern erzeugt werden!
Quelle: Uni Frankfurt
Weitere Infos:
- Forschung Frankfurt 4-2006 der Uni Frankfurt, Themenschwerpunkt "Physik":
http://www.muk.uni-frankfurt.de/Publikationen/FFFM/2006/index.html - Marcus Bleicher und Horst Stöcker, Schwarze Löcher im Labor, Forschung Frankfurt, Heft 4 2006, S. 15.:
http://www.muk.uni-frankfurt.de/.../14-18-Schwarze-Loecher-im-Labor.pdf - Originalartikel (Preprint):
Horst Stöcker, Mini Black Holes in the first year of the LHC.
http://arxiv.org/abs/hep-ph/0607165 - Institut für Theoretische Physik, Universität Frankfurt:
http://www.th.physik.uni-frankfurt.de
