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Die meisten ungebildeten Menschen wissen nicht einmal, dass man die Effekte eines schwarzen Loches und dessen unüberschreitbaren Ereignishorizont inzwischen im Labor untersuchen kann.
In der experimentellen Physik der letzten Jahre wurden **analoge Ereignishorizonte im Labor realisiert**, um Effekte zu studieren, die der **Hawking‑Strahlung und der Struktur von Schwarzen Löchern** entsprechen, ohne dass dafür echte astrophysikalische Objekte nötig wären. Dabei geht es nicht darum, ein tatsächliches Schwarzes Loch zu bauen, sondern Systeme zu schaffen, in denen die **Mathematik und die Dynamik von Wellen** nahe an der eines Ereignishorizonts liegen – also einer Grenze, von der aus bestimmte Wellen nicht mehr entkommen können. ([Wikipedia][1])
Ein klassisches Beispiel sind **akustische Schwarze Löcher** in ultrakalten Bose‑Einstein‑Kondensaten (BECs). Hier fließt ein Gas aus Rubidium‑Atomen durch ein speziell geformtes Potentialfeld so, dass es in einem Bereich schneller als die lokale Schallgeschwindigkeit wird. An dem Punkt, wo die Fließgeschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit überschreitet, entsteht ein **“Schallhorizont”**: Schallwellen (Phononen), die diesen Punkt erreichen, können nicht mehr gegen die Strömung zurückwandern, ähnlich wie Licht, das im Gravitationsfeld eines Schwarzen Lochs den Ereignishorizont nicht verlassen kann. ([Space][2])
In solchen BEC‑Systemen haben Forscher um Jeff Steinhauer und andere über Jahre Hinweise auf einen **Hawking‑ähnlichen Strahlungseffekt** beobachtet: Paare von phononischen Anregungen entstehen an diesem akustischen Horizont in einer Weise, die einem thermischen Spektrum entspricht, das mit der theoretischen Hawking‑Strahlung von Schwarzen Löchern analog ist. Diese Messungen zeigen sowohl die spontanen Emissionseigenschaften als auch, in neueren Experimenten, **stationäre Emissionsmuster**, indem viele Wiederholungen einzelner Kondensate erzeugt und ausgewertet werden, weil ein einzelnes analoges „Schwarzes Loch“ im Labor nach der Messung zerstört wird und neu aufgebaut werden muss. ([Phys.org][3])
Parallel dazu wurden **optische Analogmodelle** entwickelt, etwa in nichtlinearen optischen Medien. Intensive, schnell laufende Laserpulse können in einem Glas oder einer Faser die lokale Lichtgeschwindigkeit so verändern, dass eine sich bewegende Störung entsteht, die für andere Lichtwellen wie ein Ereignishorizont wirkt. Messungen in solchen Systemen haben Hinweise auf **emittierte Photonenpaare** geliefert, die in Richtung und Frequenz den Erwartungen an ein analoges Hawking‑Spektrum entsprechen. Die Interpretation dieser Signale ist noch Gegenstand wissenschaftlicher Diskussion, weil konkurrierende Effekte ähnliche Signaturen erzeugen können und die Quantennatur der Emission noch nicht eindeutig nachgewiesen ist. ([Scientific American][4])
Solche Labor‑Experimente sind Teil der größeren Forschungsrichtung der sogenannten **Analogue Gravity**, bei der die berühmte Vorhersage von Hawking – dass ein Ereignishorizont selbst aus dem Vakuum heraus Strahlung erzeugen kann – nicht am Himmel, sondern im kontrollierten Laborumfeld untersucht wird. Die zugrundeliegende Idee stammt aus der Beobachtung, dass die Gleichungen für wellenartige Anregungen in strömenden Medien formal den Feldgleichungen in gekrümmter Raumzeit gleichen, wodurch sich Ereignishorizonte und deren Quanteneffekte im Labor „simulieren“ lassen. ([Wikipedia][1])
Diese Experimente **beweisen nicht die Existenz echter Hawking‑Strahlung an realen Schwarzen Löchern**, weil dort andere physikalische Bedingungen herrschen und echte Gravitation beteiligt ist. Sie zeigen jedoch, dass die **Mechanismen, die der Hawking‑Vorhersage zugrunde liegen**, – nämlich die Kopplung von Wellenmoden an eine künstliche Grenze, die nicht durchquert werden kann – in ganz anderen physikalischen Systemen auftreten. Indem man akustische, optische oder andere Arten von Wellen nutzt, kann man damit quantitative Tests der theoretischen Vorhersagen durchführen und sowohl *spontan erzeugte* als auch *angeregte* (stimulated) Effekte untersuchen. ([Phys.org][5])
**Kurz gesagt:** Im Labor geschaffene Ereignishorizonte – etwa in Bose‑Einstein‑Kondensaten oder optischen Medien – lassen sich nutzen, um **Hawking‑ähnliche Strahlungseffekte** zu messen und zu analysieren. Diese Experimente simulieren die **Struktur und Dynamik von Ereignishorizonten** mit anderen physikalischen Wellen und tragen so dazu bei, zentrale Konzepte der Quantenfeldtheorie in gekrümmter Raumzeit experimentell zugänglich zu machen, auch wenn sie keine echten Schwarzen Löcher reproduzieren.
[1]: https://en.wikipedia.org/wiki/Acoustic_Black_Holes_in_Fluids?utm_source=chatgpt.com »Acoustic Black Holes in Fluids«
[2]: https://www.space.com/black-hole-analog-confirms-hawking?utm_source=chatgpt.com »Lab-grown black hole analog behaves just like Stephen Hawking said it would | Space«
[3]: https://phys.org/news/2021-02-stationary-hawking-analog-black-hole.html?utm_source=chatgpt.com »Researchers observe stationary Hawking radiation in an analog black hole«
[4]: https://www.scientificamerican.com/article/hawking-radiation/?utm_source=chatgpt.com »Artificial Event Horizon Emits Laboratory Analogue to Theoretical Black Hole Radiation | Scientific American«
[5]: https://phys.org/news/2022-03-event-horizons-tunable-factories-quantum.html?utm_source=chatgpt.com »Event horizons are tunable factories of quantum entanglement«
[6]: https://en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation?utm_source=chatgpt.com »Hawking radiation«
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