Können schwarze Löcher das Universum löschen? - Das Informationsparadoxon |||||delete||information paradox Can black holes erase the universe? - The information paradox ¿Pueden los agujeros negros borrar el universo? - La paradoja de la información Les trous noirs peuvent-ils effacer l'univers ? - Le paradoxe de l'information ブラックホールは宇宙を消せるか？ Czy czarne dziury mogą wymazać wszechświat? - Paradoks informacyjny Podem os buracos negros apagar o universo? - O paradoxo da informação Kara delikler evreni silebilir mi? - Bilgi paradoksu 黑洞能抹杀宇宙吗？ - 信息悖论

Schwarze Löcher sind das Mächtigste, das es im Universum gibt. |holes|||most powerful||||| Black holes are the most powerful thing in the universe.

Sie können sogar ganze Sterne

in Stücke von der Größer eines Atoms reißen. |||||||déchirer ||||||atoms|tear Tear into pieces the size of an atom.

Das allein ist ja schon ziemlich beängstigend. ||||||effrayant ||||||scary That alone is pretty scary.

Aber vielleicht sind sie sogar noch mächtiger und unheimlicher. ||||||||plus inquiétant ||||||more powerful||more powerful and creepier But perhaps they are even more powerful and sinister.

Vielleicht löschen sie das Universum selbst. |erase|||| Maybe they erase the universe themselves.

(Böses Lachen) evil| (Evil laugh)

(Fröhliche Musik) (Happy music)

Ein schwarzes Loch erscheint, wenn eine unfassbare Menge Materie ||||||inimaginable|| |||appears|||unfathomable|| A black hole appears when an incomprehensible amount of matter Um buraco negro aparece quando uma quantidade inconcebível de matéria

auf ganz kleinem Raum konzentriert ist. is concentrated in a very small space.

In seinem Zentrum ist die Schwerkraft nahezu unendlich stark ||||||almost|| At its center, gravity is almost infinitely strong Em seu centro, a gravidade é quase infinitamente forte

und zerlegt alles, was sich nähert in seine Elementarteilchen. |démantèle||||||| |breaks down||||approaches|||elementary particles and decomposes everything that approaches into its elementary particles. e quebra tudo o que se aproxima em suas partículas elementares.

Nicht einmal Licht entkommt schwarzen Löchern. |||s'échappe|| |||escapes|| Not even light escapes black holes.

Deshalb sehen wir sie nur als Scheibe aus Finsternis. ||||||disk||darkness That is why we only see it as a disc of darkness.

(Beklemmende Musik) oppressante| oppressive| (oppressive music)

Näherst du dich einem schwarzen Loch, approach|||||hole Are you approaching a black hole

würde erst dann etwas passieren, wenn du seinen äußeren Rand, |||||||||bord would|||something|happen||||outer|edge would nothing happen until you touch its outer edge,

den sogenannten Ereignishorizont, ||horizon des événements ||event horizon the so-called event horizon

überschritten hättest. franchi| crossed|would have would have exceeded.

Etwa so, wie wenn du in einem Fluss schwimmen würdest, About||||||||| Kind of like swimming in a river

der in einem riesigen Wasserfall endet. |||huge|waterfall| ending in a huge waterfall.

Während du so rumplantschst, |||traînes |||splash while you're splashing around Enquanto você chapinha

wird der Strom immer schneller und schneller. ||electricity|||| the stream is getting faster and faster.

Obwohl du den Wasserfall noch gar nicht sehen kannst. |||cascade||||| Although you can't even see the waterfall yet.

Du könntest noch zurück ans Ufer schwimmen. |||||shore| You could still swim back to shore.

Bis es plötzlich zu spät ist. Until suddenly it's too late.

Ohne dass du es gemerkt hast. without|that|||noticed| Without you noticing.

Egal, wie schnell du jetzt schwimmst, No matter how fast you swim now,

der Strom zieht dich in den sicheren Tod.

(Dramatische Musik) dramatic|

Auch dem Wasserfall eines schwarzen Lochs

entkommt nichts, wenn es ihm einmal zu nahe gekommen ist. s'échappe||||||||| escapes||||||||| nothing escapes once it gets too close. nada escapa quando fica muito perto dele.

Diese Grenze trennt das schwarze Loch vollständig vom Rest des Universums. ||separates||||completely|||| This boundary completely separates the black hole from the rest of the universe.

Überschreiten wir sie, akzeptieren wir damit, nie wieder zurückzukehren. en franchissant||||||||retourner cross||||||||return If we go beyond them, we accept that we will never come back.

Wir können also gar nicht wissen,

was in einem schwarzen Loch wirklich vor sich geht. o que realmente está acontecendo em um buraco negro.

Es gibt aber ein paar Theorien, was an ihrem Rand passiert. |||||||||bord| |||||||||edge| Mas existem algumas teorias sobre o que está acontecendo em suas periferias.

(Mysteriöse Musik) mysterious|

Schwarze Löcher verlieren Masse durch Strahlung. |holes||||

Wie ein sprudelnder Kochtopf, aus dem langsam das Wasser verdampft. ||bouillonnant||||||| ||bubbling|pot|||||| Like a bubbling saucepan from which the water slowly evaporates.

Das nennt sich Hawking-Strahlung. |||Hawking| This is called Hawking radiation.

Schwarze Löcher verlieren stetig einen winzigen Teil ihrer Masse. |||constamment||||| |||continuously||tiny|||

Dieser Prozess ist aber unglaublich langsam. ||||incredibly|

Ein schwarzes Loch von der Masse unserer Sonne ||hole||||| A black hole the mass of our sun

verliert in: loses in:

Jahren nur: years only:

seiner Masse. its mass.

Dieser Vorgang läuft stetig und kann nicht gestoppt werden. |processus||continuement||||arrêté| |process|runs|continuously||||stopped|

Und je länger er dauert, umso schneller wird er. |||||the...the||| And the longer it lasts, the faster it gets.

Weit, weit in der Zukunft, wenn der letzte Stern im Universum

schon Billionen Jahre tot ist,

werden schwarze Löcher kleiner und kleiner werden. ||holes||||

Bis sie komplett verschwinden und nichts übrig bleibt ||||||left|

als ein bisschen Strahlung. |||radiation

(Dynamische Musik)

Das ist ein Problem, denn während sie so verschwinden, |||||during|||disappear

löschen schwarze Löcher vielleicht etwas Grundlegendes: delete||holes|||fundamental Perhaps black holes delete something fundamental:

Information.

Information kann man nicht anfassen. ||||toucher information||||touch Information cannot be touched. Você não pode tocar nas informações.

Meistens wird sie als ein Merkmal der Teilchenanordnung verstanden. |||||caractéristique||disposition des particules| Most|||as||feature||particle arrangement| Most of the time, it is understood as a feature of the arrangement of particles.

Aber was bedeutet das? But what does that mean?

(Dynamische Musik)

Nimm ein paar Kohlenstoffatome. |||atomes de carbone |||carbon atoms Take a few carbon atoms.

Sind sie auf eine bestimmte Art und Weise angeordnet, ||||||||arrangés |||||||way|arranged Are they arranged in a certain way,

ergeben sie Kohle. give||coal eles produzem carvão.

Auf eine andere Art einen Diamanten. |||||diamant |||||diamond

(Dynamische Musik)

Die Atome sind die gleichen, nur die Information ändert sich. ||||||||changes|

Machen wir das etwas komplexer und fügen ein paar mehr Atome hinzu, ||||||ajoutons|||||ajoutons ||||||add||||atoms|

erhalten wir eine Banane.

Noch einmal eine andere Anordnung und wir haben ein Eichhörnchen. ||||disposition||||| ||||arrangement|||||squirrel

Das ganze Universum besteht grundsätzlich

aus den gleichen Bausteinen, |||blocs |||blocks

denen es egal ist, ob sie ein Vogel, ein Stein |||||||bird|| who don't care if they are a bird or a stone

oder eine Tasse Kaffee sind. ||cup||

Ohne Information wäre alles im Universum einerlei. ||||||identique ||||||the same Sem informações, tudo no universo seria igual.

(Dynamische Musik)

Die Theorie der Quantenmechanik besagt, |||quantum mechanics|states

dass Information unzerstörbar ist. ||indestructible|

Sie kann sich verändern aber nicht verloren gehen. |can||change|||| It can change, but it cannot be lost.

(Dynamische Musik)

Verbrennst du etwa ein Blatt Papier, entsteht Asche. burn||||||is formed|ash If you burn a piece of paper, for example, ash is created.

Aus dieser Asche wird nie wieder Papier. ||ash|||| This ashes will never turn into paper again.

Aber wenn du sorgfältig jedes einzelne Kohlenstoffatom |||carefully|||carbon atom But if you carefully look at every single carbon atom

in der Asche und im Rauch einsammeln ||||||rassembler ||||||collect

und die genauen Eigenschaften dieses Rauchs ||exact|||smoke

und der Hitze des Feuers messen könntest, ||heat||fire||could

könntest du theoretisch das Papier wiederherstellen. |||||restaurer |||||restore you could theoretically restore the paper.

Die Information des Papiers existiert immer noch im Universum. |||paper|||||

Sie ist nicht verloren, nur etwas schwierig, zu lesen. ||||||difficult||

Wenn du jedes einzelne Atom und Teilchen |||individual|||particle When you see every single atom and particle

und jede Strahlungsquelle im Universum messen könntest, ||radiation source|||measure| and could measure every source of radiation in the universe,

könntest du jedes bisschen Information, could you every bit of information

die es gibt, nachverfolgen. |||suivre |||track track that exist. que existem.

Theoretisch könntest du die gesamte Geschichte des Universums |||||history|| In theory, you could tell the entire history of the universe

bis zum Urknall zurückverfolgen. ||Big Bang|retourner ||big bang|trace back trace back to the big bang.

(Dröhnen) resound (roar)

Aber da kommen schwarze Löcher dazwischen. |||||in between But there are black holes in between. Mas existem buracos negros no meio.

Information sagt uns, wie sich Dinge voneinander unterscheiden ||||||les uns des autres| ||||||from each other|differ Information tells us how things differ from each other

und was was war. and what was.

Schwarze Löcher tun genau das Gegenteil. |||||opposite Black holes do exactly the opposite.

Sie nehmen unterschiedliche Dinge und machen sie gleich. They take different things and make them the same.

Sie zerstören Information. |destroy| They destroy information.

(Dröhnende Musik) thundering| (booming music)

Das ergibt das sogenannte Informationsparadoxon. This results in the so-called information paradox.

Und da wird es jetzt richtig heikel. ||||||délicat ||||||tricky And that's where it gets really tricky.

(Dröhnende Musik) thundering| (booming music)

(Spannungsvolle Musik) exciting|

Es ist eine Grundlage aller Gesetze der Physik, |||foundation||laws|| It is a basis of all laws of physics,

dass Information nicht verloren gehen kann.

(Spannungsvolle Musik)

Sein oder Nichtsein, ohne Information ist alles relativ. ||non-être||||| ||not being||||| To be or not to be, without information everything is relative.

Schwarze Löcher machen aber genau das. black||||| Black holes do exactly that.

Wie lässt sich dieses Paradoxon auflösen? |||||résoudre |||||resolve How can this paradox be resolved?

Es gibt mehrere Möglichkeiten. |||ways There are multiple possibilities.

Und zwar für immer. And||for| And forever.

Dann müssten wir allerdings unsere Gesetze der Physik |||however|||| Then we would have to obey our laws of physics

für ungültig erklären. |invalide| |invalid| declare invalid.

Alles, was eigentlich ganz gut aufgegangen ist, |||||est allé| Everything||actually|||turned out| Everything that actually went quite well

wieder verwerfen und noch mal ganz von vorn beginnen. |rejeter||||||| |start over||||||beginning| throw it away and start all over again. descarte-o e comece tudo de novo.

Wie die neuen Gesetze der Physik aussehen |||laws|||look What the new laws of physics look like

und was das für uns bedeuten würde, wer weiß? and what that would mean for us, who knows?

Das ist etwas beängstigend aber auch ziemlich aufregend. |||effrayant||||excitant |||The word "beängstigend" translates to "scary" in English.||||exciting This is a bit scary but also quite exciting.

Vielleicht trennt sich auch ein kleiner Teil |separates||||| Maybe a small part separates

des schwarzen Lochs ab of the black hole

und formt ein eigenes Babyuniversum. ||||univers bébé |forms|||baby universe and forms its own baby universe.

Die Information wird an diesem neuen, merkwürdigen Ort gespeichert. ||||||strange||stored The information is stored in this new, strange place.

Dort können wir sie zwar nicht mehr sehen oder mit ihr interagieren, |||||||||||interact We can no longer see or interact with her there,

aber sie geht nicht verloren. but she is not lost.

Wie eine kaputte Festplatte mit alten Familienfotos, |||disque dur|||photos de famille |||hard drive|||family photos Like a broken hard drive with old family photos

auf die du nicht mehr zugreifen kannst. |||||accéder| |||||access| which you can no longer access.

Klar, schon schön, dass die nicht einfach gelöscht sind, |||||||supprimés| |||||||deleted| Sure, it's nice that they weren't just deleted, Claro, é bom que eles não sejam simplesmente excluídos,

aber wirklich hilfreich ist das auch nicht. ||helpful|||| but that's not really helpful.

Vielleicht verschwinden schwarze Löcher Maybe|disappear|black|holes Maybe black holes are disappearing

am Ende ihrer Lebenszeit auch nicht vollständig. |end|||||completely not complete at the end of their lifetime either. nem mesmo completamente no final de suas vidas.

Sondern lassen ein kleines Stück zurück, But leave a little piece behind

einen Informationsdiamanten. |information diamond an information diamond.

Quasi ein magisches Auto voll unendlich vieler Infoclowns. |||||||Infoclowns |||||||infoclowns Quasi a magical car full of an infinite number of info clowns. Quase um carro mágico cheio de um número infinito de palhaços de informações.

Es gibt aber auch noch eine dritte Möglichkeit. But there is also a third possibility.

Vielleicht ist die Information auch sicher gespeichert. ||||||stored Perhaps the information is also stored securely.

Weder verloren noch verborgen. neither|||hidden Neither lost nor hidden.

(Dynamische Musik) (dynamic music)

Vielleicht sehen wir das alles auch ganz falsch. Maybe we're looking at it all wrong.

Wir wissen, dass schwarze Löcher Information einschließen ||||||incluent ||||||enclose We know that black holes contain information

und später vielleicht löschen. |||delete and maybe delete later.

Aber haben wir uns schon mal überlegt, ||||||considered

was in der Zwischenzeit damit passiert? |||entre-temps|| |||meanwhile|| what happened to it in the meantime?

Wo speichern schwarze Löcher die ganze Information überhaupt? |store|||the|||at all Where do black holes store all the information anyway?

(Dröhnen) (roar)

(Dynamische Musik) (dynamic music)

Bauen wir ein schwarzes Loch aus Schmutzwäsche. ||||||linge sale ||||||dirty laundry Let's build a black hole out of dirty laundry. Vamos construir um buraco negro com roupa suja.

Zunächst füllen wir ein Zimmer mit Wäschekörben. ||||||panier à linge First|fill|||||laundry baskets First we fill a room with laundry baskets.

Je mehr Wäsche wir aufbewahren wollen, ||linge||conserver| ||laundry||store| The more laundry we want to store, Quanto mais roupas queremos manter

umso mehr Wäschekörbe stellen wir auf. ||panier à linge||| so||laundry baskets|put|| the more laundry baskets we set up.

Irgendwann sind alle Körbe voll und der Raum ist völlig zugestellt. |||corbeaux|||||||encombré sometime|||baskets|||the||||filled At some point all the baskets are full and the room is completely blocked.

Keine einzige Socke passt mehr rein. ||chaussette||| No||sock||| Not a single sock fits in it anymore. Não cabe mais uma meia.

Der Raum hat seine maximale Kapazität erreicht. ||||maximum||

Wenn wir jetzt mit großer Energie und Gewalt |||||||force If we now with great energy and violence

trotzdem noch eine Socke reinquetschen, ||||enfiler ||||squeeze in

bricht der Raum zusammen und wird zu einem schwarzen Loch.

Die Kapazität des Raums selbst ist aber unverändert. |||room||||unchanged

Es ist eigentlich immer noch unmöglich, |||||impossible

noch mehr Zeug oder weitere Information darin unterzubringen. |||||||placer ||stuff|||||accommodate

Was passiert, wenn wir jetzt noch mehr Wäsche reinwerfen? ||||||||mettre |||||||laundry|put in

Der Raum selber wird etwas größer.

um Platz zu schaffen für die neue Information. |place||make||||

Wie sich herausgestellt hat, wächst die Oberfläche eines schwarzen Lochs ||s'est avéré||||||| As||turned out||||surface||| As it turns out, the surface of a black hole grows

um ein kleines bisschen, wann immer wir neue Information reinschmeißen. |||||||||ajouter |||||||||drop a tiny bit whenever we throw new information into it. um pouco sempre que lançamos novas informações.

Kurz gesagt: mehr Information braucht mehr Oberfläche. In short: more information requires more surface area.

Die Information wird auf die Oberfläche gemalt. ||||||peinte |||||surface|painted

Etwa so, wie wenn wir einen Stein in einen Teich schmeißen. |||||||||étang|jeter |||||||||pond|throw

Ist der Stein zum Grund gesunken, können wir ihn nicht mehr sehen. |||||sunk||||||

Aber an der gekräuselten Oberfläche erkennen, dass etwas passiert ist. |||ondulée|||||| |||curled||recognize|||| Mas você pode dizer pela superfície enrolada que algo aconteceu.

Selbst das kleinste schwarze Loch

kann an seiner Oberfläche mehr Information speichern ||||||store

als sämtliche Daten, die die Menschheit je produziert hat. |toutes||||||| ||data||||||

Und zwar, indem es die Information |namely||||

in einer unglaublich kleinen Art Pixel speichert. ||||||stocke ||in an incredibly small|||pixel|stores stores in an incredibly small type of pixel.

Schwarze Löcher sind die ultimative Festplatte. |||||disque dur ||||ultimate|hard drive

(Dynamische Musik)

Das ist ein bisschen so,

wie aus einem Taschenbuch ein E-Book zu machen. |||paperback||||| how to turn a paperback into an e-book.

Zwei völlig unterschiedliche Dinge, aber der Inhalt ist der gleiche, ||different|||||||

nur anders kodiert und gespeichert. ||encoded||

Schwarze Löcher, die ganze Sterne und Planeten verschlucken, |||||||swallow Black holes swallowing whole stars and planets Buracos negros engolindo estrelas e planetas inteiros

sind so, als würde man eine ganze Bibliothek auf einen E-Reader packen. |||||||||||reader|pack are like packing an entire library onto an e-reader.

Das nennt man das holographische Prinzip. ||||holographic| This is called the holographic principle.

Wenn das aber stimmt, dann ist alles, |||is true||| But if that's true, then everything

was wir über das Universum zu wissen glauben, falsch. what we think we know about the universe is wrong.

(Dröhnen) (roar)

(Unruhige Musik) musique agitée| restless| (restless music)

Wird Information tatsächlich am Rand des schwarzen Lochs gespeichert, ||actually||edge|||| If information is actually stored at the edge of the black hole,

kann die Hawking-Strahlung, can Hawking radiation

die dort kodierte Information mitkriegen und wegtragen. ||||recevoir||emporter ||encoded||get||carry away get the information encoded there and carry it away. pegue a informação codificada lá e leve-a embora.

Das heißt, Information geht gar nicht verloren, This means that information is not lost at all,

wenn schwarze Löcher vergehen. ||holes|disappear when black holes disappear.

Und wir müssen nicht die ganze Physik neu erfinden. ||||||||invent And we don't have to reinvent the whole physics.

Das Informationsparadoxon ist damit gelöst. ||||solved This solves the information paradox.

(Dynamische Musik) (dynamic music)

Unser Verständnis der Realität müssten wir aber immer noch But we still need our understanding of reality

fundamental überdenken. (Dynamische Musik) |repenser|| |rethink|| fundamentally reconsider. (dynamic music)

Wird alles, was in ein schwarzes Loch gerät, |||||black|hole|gets Will anything that falls into a black hole Tudo que entra em um buraco negro vai

am Ereignishorizont gespeichert, |event horizon|stored stored on the event horizon,

wird dabei dreidimensionales auf einer Oberfläche verschlüsselt. ||||||crypté ||three-dimensional||||encrypted is encrypted three-dimensional on a surface.

Dafür gibt es einen Namen: There's a name for it:

Ein Hologramm ist quasi ein Drei-D-Bild. |hologram||quasi|||| A hologram is essentially a three-dimensional image.

Ein flaches Stück Plastik, auf dessen Oberfläche |flat||||| A flat piece of plastic, on its surface Um pedaço plano de plástico em sua superfície

ein dreidimensionales Bild gespeichert ist. |||stored| a three-dimensional image is stored.

(Dynamische Musik) (dynamic music)

Ein schwarzes Loch verhält sich wie ein Hologramm. |||se comporte|||| |||behaves|||| A black hole behaves like a hologram.

Weil alles darin auf seinem Ereignishorizont kodiert wird. ||in||||| Because everything in it is encoded on its event horizon.

Ein Mensch im Inneren des schwarzen Lochs würde immer noch |||inside|||||| A human inside the black hole would still

ein normales, dreidimensionales Leben führen. lead a normal, three-dimensional life.

Für Außenstehende aber wären flache Bilder |les personnes extérieures|||| |outsiders|||flat| For outsiders, however, would be flat pictures Para quem está de fora, no entanto, seriam imagens planas

auf der Oberfläche des schwarzen Lochs gespeichert. stored on the surface of the black hole.

Und die Konsequenzen:

gar nicht so einfach zu verstehen, aber versuchen wir's mal. |||||||try|it|

Schwarze Löcher sind zwar echte Extremfälle, ||||real|extreme cases

aber trotzdem gelten auch dort immer noch die gleichen Regeln ||still|||||||

wie für alles andere auch.

Wenn diese verrückte Dualität zwischen Zwei-D und Drei-D ||crazy|duality||||||

bei schwarzen Löchern funktioniert, ||black holes|

dann funktioniert sie vielleicht auch für das ganze Universum.

Inklusive dir. including|

Eine Person in einem schwarzen Loch hat keine Ahnung, ||||||||idea

dass sie auf nur einer Ebene festgeschrieben ist. ||||||fixée| |||||plane|written|

Vielleicht ergeht es uns genau gleich. |il arrive|||| Perhaps|goes|||exactly| Maybe we are in the same situation.

Vielleicht bist auch du auf eine flache Scheibe ||also|||||slice Maybe you are also on a flat disk

am Ende des Universums gespannt. ||of||strained stretched at the end of the universe.

Die Wissenschaft dahinter ist kompliziert

und richtig merkwürdig. ||and really strange.

Mit Spielzeuguniversen, Stringtheorie und jeder Menge Mathe. |univers de jouets|théorie des cordes|||| |toy universes|string theory||every||math Com universos de brinquedo, teoria das cordas e muita matemática.

Das schauen wir uns in einem anderen Video an. We'll look at that in another video.

(Spannungsvolle Musik)

Wie auch immer das Universum wirklich beschaffen ist, ||||||est| ||always||||is constituted| Whatever the universe is really like O que quer que o universo realmente seja

auf jeden Fall ist es sehr seltsam und kompliziert. ||||||strange||

Wir müssen noch viel mehr Physik betreiben, um es zu verstehen. ||||||faire|||| ||||||study|||| Temos que fazer muito mais física para entendê-lo.

Aber schwarze Löcher könnten der Schlüssel sein, Mas os buracos negros podem ser a chave

um die Realität selbst zu durchschauen. |||||comprendre |||||see through

(Mystische Musik) mystical|

(Entspannte, idyllische Musik) relaxed|idyllic|