Warum liegen Singularitäten entweder vollständig in der Zukunft oder vollständig in der Vergangenheit?

In seinem Buch „Eine kurze Geschichte der Zeit“ führt Prof. Hawking weiter aus, dass Singularitäten entweder vollständig in der Zukunft oder in der Vergangenheit liegen.

Was bedeutet das in Laiensprache und warum kommt es so vor?

Ich bin ein UG-Mathematikstudent, also haben Sie bitte etwas Geduld mit mir.

Antworten (1)

Diese kosmologische Aussage bedeutet, dass der ursächliche Einfluss der Urknall- oder Big-Crunch-Singularität mit Beginn und Ende der Raumzeit verbunden ist. Das bedeutet, dass es in irgendeinem Raumbereich keine Singularität gibt, die Teilchen erzeugt oder zerstört oder, was vielleicht noch wichtiger ist, der Emitter oder Absorber von Informationen ist. Das bedeutet dann, dass es keine nackte Singularität gibt. Dies ist keine bewiesene Aussage, sondern eine Vermutung, die als Chronologieschutz- und kosmische Zensurhypothese bezeichnet wird.

Bei Schwarzen Löchern existiert eine ähnliche Situation, wo die Singularität gewissermaßen in die Zukunft eines einfallenden Teilchens geht. Dies ist bei der Schwarzschild-Metrik der Fall. Die Kerr-Newman-Metrik ist etwas nuancierter, wo es einen zweiten Horizont im Inneren gibt, der in eine Region führt, in der es eine zeitähnliche Singularität gibt. Dies wird nicht als großes Problem angesehen, da alles von Ereignishorizonten verdeckt und für die Außenwelt nicht sichtbar ist.

Eine nackte zeitartige Singularität in der Raumzeit würde bedeuten, dass es geschlossene zeitartige Kurven gibt. Eine Umlaufbahn um eine Singularität würde Sie aufgrund einer verzweigten Argumentation in parallele Universen projizieren. Es ähnelt der Existenz von Riemann-Blättern, die durch einen Astschnitt verbunden sind. Alle möglichen seltsamen Dinge würden passieren. Zeitreisen ähneln in gewisser Weise dem Klonen von Quantenzuständen, und die Verhinderung von Raumzeit-Singularitäten ist in Bezug auf das No-Cloning-Theorem der Quantenmechanik sinnvoll.

Infolgedessen ergeben die Hypothesen der kosmischen Zensur und des Chronologieschutzes ein gewisses Maß an physikalischem Sinn. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass ein Beweis dafür auf die eine oder andere Weise ein vollständiges Verständnis der Quantengravitation erfordert.

Eine nackte zeitartige Singularität in der Raumzeit würde bedeuten, dass es geschlossene zeitartige Kurven gibt. Gegenbeispiel: Minkowski-Raum mit entfernter zeitähnlicher Geodäte.