Die Wurmlochtheorie postuliert, dass eine theoretische Passage durch die Raumzeit Abkürzungen für lange Reisen durch das Universum schaffen könnte. Wurmlöcher werden von der Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt. Aber seien Sie vorsichtig: Wurmlöcher bergen die Gefahr eines plötzlichen Zusammenbruchs, hoher Strahlung und gefährlichen Kontakts mit exotischer Materie.

Wurmlochtheorie

Wurmlöcher wurden erstmals 1916 theoretisiert, obwohl sie damals nicht so genannt wurden. Bei der Überprüfung der Lösung eines anderen Physikers für die Gleichungen in Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie erkannte der österreichische Physiker Ludwig Flamm, dass eine andere Lösung möglich war. Er beschrieb ein „weißes Loch“, eine theoretische Zeitumkehr eines Schwarzen Lochs. Eingänge zu schwarzen und weißen Löchern könnten durch eine Raum-Zeit-Leitung verbunden sein.

1935 verwendeten Einstein und der Physiker Nathan Rosen die Allgemeine Relativitätstheorie, um die Idee näher zu erläutern, und schlugen die Existenz von „Brücken“ durch die Raumzeit vor. Diese Brücken verbinden zwei verschiedene Punkte in der Raumzeit und schaffen theoretisch eine Abkürzung, die Reisezeit und Entfernung reduzieren könnte. Die Abkürzungen wurden Einstein-Rosen-Brücken oder Wurmlöcher genannt.“Das Ganze ist zu diesem Zeitpunkt sehr hypothetisch“, sagte Stephen Hsu, Professor für theoretische Physik an der Universität von Oregon, gegenüber unserer Schwesterseite LiveScience. „Niemand glaubt, dass wir in absehbarer Zeit ein Wurmloch finden werden.“

Wurmlöcher enthalten zwei Münder, wobei ein Hals die beiden verbindet. Die Münder wären höchstwahrscheinlich kugelförmig. Der Hals könnte eine gerade Strecke sein, aber er könnte sich auch winden und einen längeren Weg nehmen, als es eine konventionellere Route erfordern könnte.Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie sagt mathematisch die Existenz von Wurmlöchern voraus, aber bisher wurden keine entdeckt. Ein Wurmloch mit negativer Masse könnte durch die Art und Weise entdeckt werden, wie seine Schwerkraft das vorbeiziehende Licht beeinflusst.Bestimmte Lösungen der allgemeinen Relativitätstheorie erlauben die Existenz von Wurmlöchern, deren Mündung jeweils ein Schwarzes Loch ist. Ein natürlich vorkommendes Schwarzes Loch, das durch den Kollaps eines sterbenden Sterns gebildet wird, erzeugt jedoch kein Wurmloch.

Durch das Wurmloch

Science Fiction ist voller Geschichten über Reisen durch Wurmlöcher. Aber die Realität solcher Reisen ist komplizierter, und das nicht nur, weil wir noch keine entdeckt haben.

Das erste Problem ist die Größe. Es wird vorausgesagt, dass ursprüngliche Wurmlöcher auf mikroskopischen Ebenen von etwa 10 bis 33 Zentimetern existieren. Wenn sich das Universum jedoch ausdehnt, ist es möglich, dass einige zu größeren Größen gedehnt wurden.

Ein weiteres Problem liegt in der Stabilität. Die vorhergesagten Einstein-Rosen-Wurmlöcher wären für Reisen unbrauchbar, da sie schnell zusammenbrechen. „Man bräuchte eine sehr exotische Art von Materie, um ein Wurmloch zu stabilisieren“, sagte Hsu, „und es ist nicht klar, ob solche Materie im Universum existiert.Neuere Forschungen haben jedoch ergeben, dass ein Wurmloch, das „exotische“ Materie enthält, für längere Zeit offen und unveränderlich bleiben kann.Exotische Materie, die nicht mit dunkler Materie oder Antimaterie verwechselt werden sollte, enthält eine negative Energiedichte und einen großen Unterdruck. Solche Materie wurde nur im Verhalten bestimmter Vakuumzustände als Teil der Quantenfeldtheorie gesehen.Wenn ein Wurmloch ausreichend exotische Materie enthielt, ob natürlich vorkommend oder künstlich hinzugefügt, könnte es theoretisch als Methode zum Senden von Informationen oder Reisenden durch den Weltraum verwendet werden. Leider können menschliche Reisen durch die Weltraumtunnel eine Herausforderung sein.“Die Jury ist nicht dabei, also wissen wir es einfach nicht“, sagte der Physiker Kip Thorne, einer der weltweit führenden Experten für Relativitätstheorie, Schwarze Löcher und Wurmlöcher Space.com. „Aber es gibt sehr starke Hinweise darauf, dass Wurmlöcher, durch die ein Mensch reisen könnte, durch die Gesetze der Physik verboten sind. Das ist traurig, das ist bedauerlich, aber das ist die Richtung, in die die Dinge zeigen.“Wurmlöcher können nicht nur zwei getrennte Regionen innerhalb des Universums verbinden, sie könnten auch zwei verschiedene Universen verbinden. In ähnlicher Weise haben einige Wissenschaftler vermutet, dass, wenn ein Mund eines Wurmlochs auf eine bestimmte Weise bewegt wird, es Zeitreisen ermöglichen könnte. „Sie können mit durchquerbaren Wurmlöchern in die Zukunft oder in die Vergangenheit gehen“, sagte der Astrophysiker Eric Davis gegenüber LiveScience. Aber es wird nicht einfach: „Es wäre eine Herkulesaufgabe, ein Wurmloch in eine Zeitmaschine zu verwandeln. Es wird hart genug sein, um ein Wurmloch abzuziehen.“Der britische Kosmologe Stephen Hawking hat jedoch argumentiert, dass eine solche Verwendung nicht möglich ist. „Ein Wurmloch ist nicht wirklich ein Mittel, in der Zeit zurück zu gehen, es ist eine Abkürzung, so dass etwas, das weit weg war, viel näher ist“, schrieb Eric Christian von der NASA.Obwohl das Hinzufügen von exotischer Materie zu einem Wurmloch es so weit stabilisieren könnte, dass menschliche Passagiere sicher durch es reisen könnten, besteht immer noch die Möglichkeit, dass die Zugabe von „normaler“ Materie ausreichen würde, um das Portal zu destabilisieren.Die heutige Technologie reicht nicht aus, um Wurmlöcher zu vergrößern oder zu stabilisieren, selbst wenn sie gefunden werden könnten. Wissenschaftler erforschen das Konzept jedoch weiterhin als Methode der Raumfahrt mit der Hoffnung, dass die Technologie sie schließlich nutzen kann.

„Sie würden einige super-super-fortschrittliche Technologie brauchen“, sagte Hsu. „Menschen werden das in naher Zukunft nicht tun.“