Vernichten Schwarze Löcher Information?

Stephen Hawking, einer der wichtigsten Vordenker über die mit Schwarzen Löchern verbundenen weiteren Aspekte, hat bereits in den 80er Jahren als erster das Informationsparadoxon wahrgenommen. Das Informationsparadoxon ist eine für den mathematischen und physikalischen Laien allenfalls ansatzweise verständliche Konsequenz aus Hawkings Modellen für die Hawking-Strahlung. Vielleicht kann man es am besten mit einer Parabel andeuten: Nehmen wir an, ein wertvoller Literaturband mit allen Epen über den nordischen Mahlstrom und das Volk der Wikinger fällt versehentlich in ein Schwarzes Loch. Gibt es dann eine Möglichkeit, die in ihm enthaltene Information wieder zurück zu erhalten? Da das Schwarze Loch wegen der Hawking-Strahlung allmählich verdampft, also in thermische Strahlung aufgeht, könnte die Rettung des wertvollen Buches unmöglich werden. Information wäre vernichtet worden.
Mit solchen und ähnlich humorvollen Parabeln beginnen populärwissenschaftliche Artikel, die versuchen, das Informationsparadoxon dem Leser näher zu bringen. Es wurde schon erwähnt, dass Schwarze Löcher vollständig durch Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung beschrieben sind. Diese fundamentale Aussage über Schwarze Löcher ist auch als das No-Hair-Theorem bekannt. Schwarze Löcher haben eben nur Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung. Mehr haben sie nicht. Sie sind sozusagen ohne Haare oder sonstigem Beiwerk. Nach ihrem "Verdampfen" unter Abgabe der Hawking-Strahlung haben sie sich in thermische Strahlung verwandelt. Die thermische Strahlung lässt aber keine Rückschlüsse über die Entstehungsgeschichte der Schwarzen Löcher zu. Masse, Drehimpuls und elektrische Ladung sind jetzt verschwunden. Der Zahn der Zeit hat wider die Prinzipien der Quantenmechanik zugeschlagen und Information zerstört.

Die thermische Strahlung, die das Endprodukt ist, ist in der mathematischen Beschreibungsweise der Physik ein gemischter Zustand, wohingegen ein Schwarzes Loch durch seine drei Parameter vollständig beschrieben wird. Dieser Übergang von einem reinen Zustand zu einem gemischten Zustand bereitet Physikern bis heute erhebliches Kopfzerbrechen. Das Informationsparadoxon regte sogar die Bildung alternativer Beschreibungsmodelle an, wie etwa der Grava-Sterne. Diese Modelle umgehen ganz die Vorstellung von Schwarzen Löchern. Aber bisher gibt es keine eindeutigen Vorhersagen oder Hypothesen, mit denen man die Alternativen zu Schwarzen Löchern von Schwarzen Löchern unterscheiden könnte. Deshalb wird weiter an den Modellen zu Schwarzen Löchern geforscht und auch über das Informationsparadoxon heftig diskutiert.