Je leest:

Harige zwarte gaten

Harige zwarte gaten

Auteur: | 16 juli 2004

De bekende Britse natuurkundige Stephen Hawking is van gedachten veranderd. Dertig jaar lang was hij van mening dat alle zwarte gaten er hetzelfde uitzien. Op een conferentie in Dublin zal Hawking betogen dat er tóch verschillen zijn, afhankelijk van wat een gat heeft ‘gegeten’.

Met zijn aankondiging maakt Hawking een einde aan een dertig jaar oude weddenschap tussen hemzelf en John Preskill, een theoretisch natuurkundige van Caltech in Californië. Hawking wedde destijds dat aan een zwart gat nooit is af te lezen wat er ooit inviel.

“A black hole has no hair,” zei theoretisch natuurkundige John Wheeler ooit. Inderdaad voorspelt Einstein’s Algemene Relativiteitstheorie dat elk zwart gat, op zijn massa, omwentelingssnelheid en elektrische lading na, identiek is. Er zijn volgens de theorie geen andere eigenschappen om ze mee te onderscheiden. Dit staat bekend als het ‘no hair theorem’.

Preskill dacht dat een zwart gat die informatie wél verraadt. Zijn standpunt klopt beter met de wetten van de kwantummechanica, die voorspellen dat elk zwart gat uniek is, afhankelijk van de voorgeschiedenis. Natuurkundigen noemen deze tegenspraak tussen relativiteitstheorie en kwantummechanica de informatie-paradox. Hawking zal zijn berekeningen, die Preskill gelijk lijken te geven, presenteren tijdens de zeventiende internationale conferentie over algemene relativiteit en gravitatie in Dublin.

Stephen Hawking is als theoretisch natuurkundige verbonden aan de Universiteit van Cambridge. Zijn bestseller, A Brief History of Time (1988) bracht kosmologie onder de ogen van het grote publiek.

Hawking is tot zijn nieuwe inzicht gekomen na jaren rekenwerk aan de kwantumeigenschappen van zwarte gaten. Eerder toonde hij al aan dat zwarte gaten langzaam ‘verdampen’ doordat ze straling uitzenden. De Hawking-straling is zó zwak dat hij nog nooit direct is waargenomen. Destijds gaf Hawking aan, dat de straling volslagen willekeurig is; er zit geen informatie over de voorgeschiedenis van het zwarte gat in veborgen. Zijn nieuwe berekeningen wijzen erop dat de straling toch informatie naar buiten kan dragen.

Strijd tussen kwantummechanica en relativiteitstheorie

Toen Karl Schwarzschild in 1916 de eerste vergelijkingen voor een zwart gat opstelde, leken die te zeggen dat zwarte gaten grote gelijkmakers zijn: wat er ook invalt, zwarte gaten onderscheiden zich alleen door hun massa, draaisnelheid en elektrische lading. Of er nou ooit heet plasma, tien ton antimaterie of een lading kinderfietsjes inviel maakte niet uit; die informatie ging onherroepelijk verloren.

De voorspelling stond op gespannen voet met de kwantummechanica; op basis daarvan voorspelden natuurkundigen namelijk dat alles informatie over zijn geschiedenis met zich meedraagt; ook zwarte gaten dus. Welke van de twee theorieën het juist heeft, was onduidelijk. Hawking’s berekeningen laten hopelijk zien hoe de twee het eens kunnen worden.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 16 juli 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.