Heino Falckes Werk „Licht im Dunkeln“: Das Schwarze Loch – und dann Gott dahinter?

  • Arno Widmann

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Der Radioastronom Heino Falcke hat ein faszinierendes Buch über die Entstehung des ersten Fotos eines Schwarzen Lochs geschrieben.

Es war eine weltweite Sensation, als Wissenschaftler in Brüssel, Santiago de Chile, Shanghai, Taipeh, Tokio und Washington am 10. April 2019 um 15:07 Uhr mitteleuropäischer Zeit gleichzeitig die erste Aufnahme von einer aufzeichneten. Schwarzes Loch gezeigt. Lieber Leser, Sie hatten natürlich Recht: Es ging nicht um ein Foto eines Schwarzen Lochs – so etwas kann es nicht geben – sondern um die Nähe eines Schwarzen Lochs. Auf dem Foto sehen Sie einen roten Lichtring vor dem Hintergrund des schwarzen Raums, in dem ein gelber Pfad zu sehen ist. Dieser Lichtring umschließt eine runde schwarze Oberfläche. Wissenschaftler nennen es den “Schatten” des Schwarzen Lochs. Das Ganze ist das Foto von M87 *. Dies ist der Name dieses Schwarzen Lochs in der Galaxie Messier 87. Das Foto verwandelte eine hundert Jahre alte Theorie in ein Objekt. Der Lichtring hat einen Durchmesser von 100 Milliarden Kilometern. Das sind 55 Millionen Lichtjahre – 500 Billionen Kilometer – von uns entfernt.

Heino FalckeDer 1966 in Köln geborene Professor in Nimwegen ist einer der Wissenschaftler, die diese Fotografien ermöglicht haben. Zusammen mit dem “Spiegel” -Journalisten Jörg Römer schrieb er das Buch “Licht in den dunklen schwarzen Löchern, das Universum und wir“Darin beschreibt er, wie diese Fotos möglich gemacht wurden. Er spricht über die wissenschaftlichen Bemühungen und er spricht über die logistischen, politischen und auch wirtschaftlichen Probleme, die überwunden werden mussten, um diese Fotos aufzunehmen.

Schwarze Löcher sind Weltraumfriedhöfe

Aber zuerst gab es diese Erkenntnis: „Supermassive Schwarze Löcher sind Weltraumfriedhöfe. Sie stammen von brennenden, ausgebrannten und sterbenden Sternen. Der Weltraum speist sie aber auch mit riesigen Gasnebeln, Planeten und Sternen. Aufgrund ihrer Masse biegen sie den leeren Raum auf extreme Weise und scheinen in der Lage zu sein, den Lauf der Zeit selbst zu stoppen. Schwarze Löcher lassen niemals los, was ihnen zu nahe kommt. Nicht einmal Lichtstrahlen können ihnen entkommen. ‘

Das Schwarze Loch, das auf dem Foto zu sehen ist, hat angeblich 6,5 Milliarden Sonnenmassen komprimiert. Eine Sonnenmasse entspricht ungefähr 333.000 Erdmassen. Die Erde wiegt fast sechs Billionen Tonnen. Eine Quintillion ist eine 1 mit 21 Nullen. Eine Tonne wiegt 1000 Kilogramm. Ich arbeite es so weit aus, dass ich sehen kann, was “super massiv” bedeutet. Die Wahrheit ist natürlich, dass ich nichts realisiere. Das ist einfach zu viel. Aber lassen Sie sich nicht von den Zahlen abhalten. Die Schreibweise hilft: 1021. Das ist eine Billion.

Ein Bild aus der Perspektive von acht Teleskopsystemen

Acht Radioteleskopstationen – allein in Chile hat “ALMA” 66 Präzisionsantennen – mussten zusammenarbeiten, um die M87 * zu fotografieren. Das gesamte weltweite Netzwerk von Millimeterwellen-Radioteleskopen, deren Wechselwirkung das erste Bild eines Schwarzen Lochs ermöglichte, wird als “Event Horizon Telescope” bezeichnet. 200 Wissenschaftler aus 60 Instituten in zwanzig Ländern waren an der Arbeit beteiligt. Im April 2017 stand die Galaxie Messier 87 zehn Tage lang permanent unter den Augen der acht Teleskopsysteme. Alles abgestimmt auf Atomuhren. Dann kam die Arbeit, aus einer großen Datenmenge ein Bild zu machen. Sehr? So spricht Heino Falcke natürlich nicht. Er sagt: “32 Gigabit pro Sekunde – das sind 32 Milliarden Nullen und eine pro Sekunde.” Es handelt sich insbesondere um Luft- und Empfängergeräusche. Und dann ein kleines Geräusch vom Rand des Schwarzen Lochs. Sehr wenig? Die Gesamtenergie des Rauschens des Schwarzen Lochs, die von unseren Teleskopen beobachtet wird, “entspricht der Energie eines Haarfragments, das einen Millimeter lang ist und aus einer Höhe von einem Millimeter in ein Vakuum auf einer Glasplatte fällt.”

Bei der Erstellung von Bildern dieser Daten gibt es jetzt Wettbewerb und Zusammenarbeit. Verschiedene Gruppen müssen jeweils Bilder für sich entwickeln. Nur so kann festgestellt werden, ob man wirklich unabhängig voneinander ähnliche Ergebnisse erzielt hat. “Unsere Daten stammen nicht aus dem für das Auge sichtbaren Wellenbereich. Welche Farbe hat so ein Licht? Wir haben die Helligkeit berechnet, aber keine Farben. Eigentlich könnten wir eine Konturkarte oder ein Bild mit Graustufen verwenden. Es hätte die Daten auch auf sinnvolle Weise angezeigt, aber es wäre mühsam, sie anzusehen. Am Ende gibt es Fotos von vier verschiedenen Tagen mit jeweils drei verschiedenen Algorithmen, also zwölf Fotos. Jeder sieht sehr ähnlich aus, ist aber nicht genau gleich … Am Ende beschließt die Gruppe, einfach die drei verschiedenen Methoden für den besten Messtag im April 2017 in einem Bild zu berechnen. Die Fotos der anderen Tage und die einzelnen Fotos werden ebenfalls gezeigt, jedoch nicht so prominent. ‘

Das Buch:

Heino Falcke, Jörg Römer: Licht in den dunkelschwarzen Löchern, das Universum und wir. Klett-Cotta 2020. 377 Seiten, 24 Euro.

Heino Falcke gibt eine Vorstellung davon, wie weit unsere heutigen Beobachtungen von der Welt entfernt sind, in der ein Galileo – wenn Sie der Brechtschen Idee folgen – den schüchternen Gegnern seiner Theorie sagen kann: „Ich dachte, Sie schauen nur durch das Teleskop. und überzeugen Sie sich? Mit Brecht diskutieren die Florentiner Gelehrten, anstatt durch das Teleskop zu schauen. Als Galileo erneut darum bittet, nur durch das Teleskop zu schauen, um zu sehen, wie die Dinge wirklich sind, antwortet der Mathematiker: „Man könnte versucht sein zu antworten, dass Ihre Röhre und etwas zu zeigen, das nicht sein kann, nicht ist nicht Es sollte ein sehr zuverlässiges Rohr sein, oder? „Moderne Bildgebungstechniken zeigen uns, wie viel gesunden Menschenverstand der Einwand des Mathematikers gehabt hätte, wenn er nur die Instrumente unserer Wahrnehmung als aktive Faktoren verstehen wollte.

Heino Falcke erklärt, was wir nicht sehen

Auf dem Foto, das im April letzten Jahres weltweit veröffentlicht wurde, gibt es so viel menschliche Arbeit, so viel künstliche Intelligenz, dass es eine so lange Geschichte mit so vielen verschiedenen Wissenschaften hat – es ist uns unmöglich zu entscheiden, was wir darüber denken sollen. Es ist sehr klar, dass es auch „Showbusiness“ gibt: Sie könnten ein Bild mit Graustufen verwenden. Es hätte auch für die Daten Sinn gemacht, aber es wäre mühsam gewesen, sie anzusehen. “

Das schreibt Heino Falcke. Es ist gut, dass er das schreibt. Es sagt uns, dass das, was wir sehen, nicht nur das ist, was wir zu sehen glauben. Darüber hinaus versteht jeder, der “Light in the Dark” aufmerksam liest, dass unser Gehirn auch Bildprozesse verwendet. Unser Kopf ist kein Kino, in dem Filme gezeigt werden. Im Inneren befindet sich ein Computer, der Signale in Bilder, Töne und Gerüche umwandelt. Was wir als unseren sensorischen Eindruck betrachten, sind bereits Übersetzungen, die unser Gehirn für uns macht.

Stephen Hawking bestätigte

Erstellt 1988 Stephen feilscht in seinem Buch “Eine kurze Geschichte der Zeit‘Das Konzept der Spaghetti. Wenn die Anziehungskraft eines Schwarzen Lochs mit abnehmender Entfernung zunimmt, wirken auf die dem Schwarzen Loch zugewandte Seite des Objekts stärkere Kräfte als auf die gegenüberliegende Seite. Dadurch wird das Objekt gedehnt und auseinandergerissen. So schlug Hawking es vor. Am 12. Oktober 2020 nutzte ein Team von Astronomen die Teleskope des European Southern Observatory (Eso), um die letzten Momente eines Sterns festzuhalten, der von einem supermassiven Schwarzen Loch auseinandergerissen wurde. Genau so, wie Hawking es entwickelt hat. Wieder einmal gingen Fotos um die Welt.

Unsere Laien sehen nur, dass diese bestätigt werden. Wir bemerken nicht, wie viele Ansichten und Modelle fehlschlagen. Das Buch von Heino Falcke zeigt uns auch, wie viel Kraft, Neugier und Begeisterung es braucht, um durch all die Fehler an einem großartigen Forschungsprojekt festzuhalten. Das zweite Kapitel des Buches endet mit den folgenden Sätzen: ‘Ich habe stolz in einer Pressemitteilung angekündigt:’ Wir werden bald das Schwarze Loch sehen können! ‘- Tatsächlich sollte es weitere 20 Jahre dauern. ‘

Du kannst nicht an Gott vorbei kommen

Sie müssen sehr überzeugt sein von dem, was Sie tun. Man muss daran glauben. Dies bringt uns zu etwas, das mich beschäftigt hat, je länger ich in dem Buch gelesen habe: Heino Falckes Glaube. Im letzten Kapitel “Allmächtig und Grenzen” schreibt er: “Atheismus ist eine rechtliche Überzeugung, die wissenschaftlich nicht gerechtfertigt werden kann. Gott mit Hilfe der Wissenschaft zu widerlegen, erscheint mir genauso absurd wie zu versuchen, Gott mit Hilfe der Wissenschaft zu beweisen. Schwarze Löcher zeigen uns nicht nur, dass Grenzen Teil unserer Welt sind. Jeder, der es wagt, außerhalb der Grenzen der Physik zu fragen, kann Gott nicht ausweichen … Ich denke, dass eine völlig böse Physik nicht möglich ist, wenn man wirklich nach den Grenzen menschlichen Wissens fragt … Gott wird heute mehr denn je gebraucht. ‘

Jetzt verstehst du, was diesen Mann antreibt. Als Kind, schreibt er, lag er im Bett und stellte sich vor, was sich hinter dem Himmel, dahinter und dahinter befand. Gab es Unendlichkeit oder Gott? Oder war es einer? Heute ist er 54 Jahre alt, er hat nicht aufgehört, diese Fragen zu stellen, er ist so wenig wie wenig vor dem Schwarzen Loch und in der Evangelischen Kirche von Frechen und hält dort Gottesdienste als Prediger ab. Ich möchte ihn auch danach fragen.

Wie ist es in Bob Dylans Lied von 1973, als der kleine Heino Falcke im Bett lag und sich über den Himmel hinter dem Himmel wunderte? “Es wird dunkel, zu dunkel, um es zu sehen. Ich habe das Gefühl, an die Tür des Himmels zu klopfen.”

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