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2023 | OriginalPaper | Buchkapitel

4. Die Grenzen der Information: Schwarze Löcher und der Quantenkosmos

verfasst von : Jörg Resag

Erschienen in: Grenzen der Wirklichkeit

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Quanten, Raum und Zeit – ihr Zusammenspiel wird besonders deutlich, wenn wir uns den Schwarzen Löchern zuwenden. Dabei tauchen neue überraschende Fragen auf: Wieviel Information passt eigentlich in ein Raumvolumen hinein? Ist die Informationsmenge des Universums begrenzt? Und was bedeutet das alles für das Wesen von Raum und Zeit in unserem Quantenkosmos?

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Vorheriges Kapitel Die Grenzen der Winzigkeit: hinab in die Quantenwelt
Fußnoten
1
In Formeln ausgedrückt schreibt man ΔS = Q/T mit der Entropieänderung ΔS, der Wärmemenge Q und der Temperatur T (nur, falls Sie das schon einmal gesehen haben).
 
2
Ansonsten könnte man nämlich eine trickreiche Maschine bauen, die doch wieder Wärmeenergie von der kühlen Umgebung auf die heißen Kohlen überträgt, was aber nicht geht.
 
3
Die zugehörige mathematische Formel lautet S = k ∙ ln Ω, wobei S die Entropie, Ω die Zahl der Mikrozustände, k die Boltzmann-Konstante und ln der natürliche Logarithmus sind. Der natürliche Logarithmus misst dabei die Größenordnung von Ω und ist ungefähr proportional zu dessen Stellenanzahl, während man die Boltzmann-Konstante k nur deshalb als Proportionalitätsfaktor einfügt, um konsistent mit der klassischen Definition „Wärmemenge durch Temperatur“ zu sein (ist einem das egal, kann man k auch weglassen).
 
4
„It is mass without matter. The Cheshire cat in Alice in Wonderland faded away leaving behind only its grin.” Siehe The Lesson of the Black Hole, Proceedings of the American Philosophical Society (1981), 125, 25 sowie https://​todayinsci.​com/​W/​Wheeler_​John/​WheelerJohn-Quotations.​htm.
 
5
Siehe beispielsweise Sean Carrolls wunderbares Buch Was ist die Welt und wenn ja, wie viele (Kapitel 14), Brian Greenes tolles Buch Die verborgene Wirklichkeit (Kap. 2) oder auch den holographic upper bound in Frampton, Hsu, Kephart, Reeb: What is the entropy of the universe? https://​arxiv.​org/​pdf/​0801.​1847.​pdf.
 
6
Mehr zu diesem Thema finden Sie beispielsweise in Sean Carrolls Buch Was ist die Welt und wenn ja, wie viele.
 
7
Siehe Sean M. Carroll, Jennifer Chen: Spontaneous Inflation and the Origin of the Arrow of Time, (2004), https://​arxiv.​org/​abs/​hep-th/​0410270.
 
Metadaten
Titel
Die Grenzen der Information: Schwarze Löcher und der Quantenkosmos
verfasst von
Jörg Resag
Copyright-Jahr
2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Grenzen der Wirklichkeit

Print ISBN: 978-3-662-67399-7

Electronic ISBN: 978-3-662-67400-0

Copyright-Jahr: 2023

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-67400-0_4