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Stephen Hawking sagte 1974 vorher, dass Schwarze Löcher ein
schwaches, thermisches Glühen abgeben. Aus der Ferne betrachtet
wirkt diese Strahlung wie das ruhigste und gleichmäßigste
Phänomen am Himmel. Doch um diese niederenergetische Vorhersage
mathematisch herzuleiten, müssen Physiker die Bahn eines Quants
rückwärts verfolgen. Dabei zeigt sich ein tiefgreifendes
theoretisches Dilemma: Je weiter man die Zeit zurückrechnet,
desto kürzer werden die Wellenlängen. Die Frequenz der Strahlung
wird exponentiell in Bereiche gestaucht, in denen unsere
bekannten physikalischen Gesetze ihre Gültigkeit verlieren.

Diese Folge untersucht das sogenannte Trans-Planck-Problem. Es
wirft die Frage auf, ob wir einer Vorhersage vertrauen können,
deren mathematische Herleitung auf einer Physik basiert, die wir
nicht verstehen. Wir betrachten, warum die Geometrie der Raumzeit
auf der Planck-Skala erwartbar zusammenbricht, und analysieren,
ob das thermische Spektrum im Unendlichen diese hochfrequenten
Modifikationen überlebt. Dabei helfen theoretische Modelle mit
modifizierten Dispersionsrelationen sowie experimentelle
Analogien, etwa Schallhorizonte in strömenden Flüssigkeiten und
Bose-Einstein-Kondensaten.

Bei der Arbeit an dieser Episode kehrte ich immer wieder zu einer
grundlegenden Frage zurück: Wie viel Vertrauen können wir in ein
Ergebnis setzen, wenn der Weg dorthin durch eine Theorie führt,
die an ihre Grenzen stößt? Mich fasziniert, wie die theoretische
Physik versucht, diese Lücke zu schließen, und wie sie durch
analoge Systeme im Labor Hinweise darauf findet, dass die
niederenergetische Welt möglicherweise blind gegenüber der
gewaltsamen mikroskopischen Physik in ihren eigenen Grundlagen
ist.

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Worum geht es? Danach fragen wir noch nach dem Grund.

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