Quantentheorie schwarzer Löcher

Als Grundproblem der modernen theoretischen Physik wird oft die Quantisierung der Gravitation genannt. Für Situationen, in denen nur Zeit und Radius eines Systems eine Rolle spielen, also effektiv zweidimensionale Theorien der Gravitation, konnten bedeutende Fortschritte gemacht werden. So zeigte sich, dass beim Kollaps zweier konzentrischer dünner Materieschalen und deren anschließendem Auseinanderfliegen das berühmte "Schwarze Loch" als Zwischenzustand entsteht. Bekanntlich sind Schwarze Löcher Lösungen der Einsteingleichungen so großer Masse, dass innerhalb eines "Horizonts" nicht einmal Lichtstrahlen das Gravitationsfeld verlassen können, solange nicht Quanteneffekte ins Spiel kommen. Im Zuge dieser Untersuchungen stellte sich übrigens eine neue, von S. Hawking (mit R. Bousso) veröffentlichte Arbeit als grundsätzlich fehlerhaft heraus. Ihr Re-sultat hätte auch zu einem physikalisch völlig unsinnigem Verhalten eines Schwarzen Loches bei der Emission seiner Quantenstrahlung "Hawkingstrahlung" !) geführt. Die Korrektur durch die Projektmitarbeiter erschien in der führenden amerikanischen Zeitschrift (Physical Review D), die auch die Arbeit von Hawking und seinem Mitarbeiter veröffentlicht hatte. Ein unerwartetes weiteres Resultat betraf die sogenannte Supergravitation in zwei Dimensionen. Bisher war die Meinung vorherrschend, eine bestimmte, "gewöhnliche" zweidimensionale Gravitationstheorie habe eine eindeutige Erweiterung, die auch sogenannte Superpartner der Felder einschließt. Dies konnte explizit durch die Angabe der allgemeinsten derartigen Supergravitation widerlegt werden.