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Die Temperatur des Vakuums

Allgemein

Die Temperatur des Vakuums

Die Entdeckung von Zusammenhängen zwischen scheinbar weit auseinander liegenden Bereichen der Physik hat sich immer wieder als Schlüssel zu einem tieferen Verständnis der Welt erwiesen. Daher ist Thanu Padmanabhans Interpretation der Feldgleichungen der Gravitation als Gleichgewichtsbedingungen der Raumzeit sehr vielversprechend. Dabei erscheint die Relativitätstheorie auf den ersten Blick weit entfernt von Thermodynamik und Quantentheorie zu sein. So enthalten die klassischen Feldgleichungen der Gravitation kein Planck’sches Wirkungsquantum h, das in der Quantentheorie essenziell ist. Die Unruh-Temperatur T, die ein im Quantenvakuum beschleunigter Beobachter im Prinzip messen könnte, basiert dagegen auf h. Sie beträgt T = ha/2pckB, wobei kB die Boltzmann-Konstante bezeichnet, a die lokale Beschleunigung des Beobachters und c die Lichtgeschwindigkeit. (Die Hawking-Temperatur eines Schwarzen Lochs wird mit derselben Formel beschrieben, nur bedeutet a hier die Schwerebeschleunigung am Ereignishorizont.) Weil T von h abhängt und die Entropie eines Horizonts vom Kehrwert 1/h, hebt sich diese Größe auf. Nur deshalb lässt sich die Beziehung zwischen Gravitation und Thermodynamik überhaupt erst herstellen.

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