Die verbogene Raum-Zeit

sind der Meinung, daß das Problem der Singularität beim
Schwarzen Loch deswegen auftritt, weil man die Einsteinschen
Gleichungen als Gleichungen der klassischen Physik verwendet.
Effekte der Quantenphysik werden nicht berücksichtigt. Nun ist
die Quantenphysik wichtig, sobald man die Struktur und die
Dynamik der Materie bei kleinen Distanzen untersucht, etwa die
Atom- oder die Teilchenstruktur der Materie. Auch bei der
Untersuchung von Effekten der Gravitation wird man auf lange
Sicht nicht um eine Diskussion der Quanteneffekte herumkommen.
In den Einsteinschen Gleichungen steht links der Krümmungstensor
der Raum-Zeit, also eine rein geometrische Größe, während
auf der rechten Seite der Materietensor erscheint. Daß die Materie
Quanteneigenschaften besitzt, ist unbestritten. In den Einsteinschen
Gleichungen kommen diese aber überhaupt nicht vor. Der
Materietensor, der in die Gleichungen eingeht, ist nicht der wirkliche
Materietensor, denn dieser trägt selbst Quanteneigenschaften;
man muß vorher vielmehr über diese eine Art Mittelung bilden.
Da die Materie aus Teilchen besteht, mithin eine körnige Struktur
besitzt, muß man den Materietensor über kleine Bereiche der
Raum-Zeit verschmieren, damit die körnigen Teilcheneigenschaften
nicht mehr sichtbar sind. Das ist wie bei einem Fernsehbild. Es
besteht aus vielen kleinen Punkten, die jedoch in größerer Entfernung
nicht mehr sichtbar sind. Den Bildern auf dem Bildschirm
sieht man die körnige Struktur nicht an - das Auge mittelt über
mehrere Lichtpunkte und registriert nur ein stetiges Lichtsignal.
Auch in die Einsteinschen Gleichungen geht der Materietensor
nur in seiner stetigen, über einen kleinen Bereich gemittelten Form
ein. Die Raum-Zeit reagiert auf die Materie wie das Auge auf das
körnige Fernsehbild - sie mittelt über kleine Bereiche. Für die
Untersuchung der Gravitation größerer Materieansammlungen,
etwa für einen Stern, ist dies auch völlig ausreichend.
Probleme hat man jedoch sofort, wenn Phänomene betrachtet
werden, bei denen plötzlich kleine Raum- oder Zeitdimensionen
wichtig werden. Genau dies ist aber beim Kollaps eines Sterns zu
einem Schwarzen Loch der Fall, wenn die Singularität in Erscheinung
tritt.
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