Weißes Loch

Ein Weißes Loch ist eine mathematisch gültige Lösung von Einsteins Feldgleichungen, die das zeitumgekehrte Gegenstück eines Schwarzen Lochs darstellt. Während ein Schwarzes Loch alles verschluckt und nichts entkommen lässt, stößt ein Weißes Loch alles aus und lässt nichts hinein. Es besitzt einen Ereignishorizont, der in die entgegengesetzte Richtung wirkt.

Die Existenz Weißer Löcher ergibt sich aus der maximalen Erweiterung der Schwarzschild-Lösung (Kruskal-Szekeres-Koordinaten). In diesem vollständigen Bild enthält die Raumzeit um ein Schwarzes Loch vier Regionen: das Äußere, das Innere des Schwarzen Lochs, ein paralleles Außenuniversum und ein Weißes Loch, das in die Vergangenheit der anderen Regionen mündet.

Ob Weiße Löcher physikalisch existieren können, ist umstritten. Sie verletzen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik: Ein Schwarzes Loch hat maximale Entropie für seine Masse (Bekenstein-Hawking-Entropie), ein Weißes Loch hätte minimale Entropie und wäre damit extrem unwahrscheinlich. Zudem wäre ein Weißes Loch gravitationell instabil, jede einfallende Materie würde es sofort in ein Schwarzes Loch verwandeln.

Carlo Rovelli hat im Rahmen der Loop-Quantengravitation vorgeschlagen, dass Schwarze Löcher am Ende ihres Lebens (nach dem Verdampfen durch Hawking-Strahlung) in Weiße Löcher umschlagen könnten, eine Art Quanten-Bounce der Raumzeit. In diesem Modell wäre ein Weißes Loch nicht das Gegenteil eines Schwarzen Lochs, sondern seine Zukunft.

In der Science-Fiction dienen Weiße Löcher oft als Ausgang von Wurmlöchern oder als Quellen exotischer Materie und Energie.

Gerade Rovellis Idee, dass ein Weißes Loch die ferne Zukunft eines verdampfenden Schwarzen Lochs sein könnte, verleiht dem Konzept neuen wissenschaftlichen Reiz. In diesem Bild wäre ein Weißes Loch kein bizarres Spiegelobjekt, das aus dem Nichts auftaucht, sondern das natürliche Endstadium eines Schwarzen Lochs, nachdem dessen Hawking-Strahlung es bis an die Planck-Skala geschrumpft hat. Quantengravitative Effekte könnten dann den Kollaps stoppen und in eine Expansion umkehren, vergleichbar mit dem Quanten-Bounce, der auch in manchen Urknall-Modellen auftaucht. Solche Objekte wären extrem klein und langlebig und entzögen sich vermutlich jeder direkten Beobachtung. Die thermodynamischen Einwände bleiben dennoch gewichtig, denn ein gewöhnliches Weißes Loch würde dem zweiten Hauptsatz widersprechen. Damit steht das Weiße Loch exemplarisch für eine ganze Klasse von Lösungen der Relativitätstheorie, die mathematisch erlaubt, physikalisch aber höchst fragwürdig sind und genau deshalb als Spielwiese für Theoretiker und Science-Fiction-Autoren gleichermaßen dienen.