von Fraser Cain , Universum heute
Bei all meiner Begeisterung für die Zukunft der Menschheit im Weltraum gibt es ein eklatantes Problem. Wir sind weiche Fleischbeutel mit meistens Wasser, und diese anderen Sterne sind wirklich sehr weit weg. Selbst mit den optimistischsten Raumfahrttechnologien, die wir uns vorstellen können, werden wir in einem menschlichen Leben nie wieder einen Stern erreichen.
Die Realität sagt uns, dass selbst die am nächsten gelegenen Sterne unverständlich weit entfernt sind und große Mengen an Energie oder Zeit benötigen würden, um die Reise zu machen. Die Realität sagt, dass wir ein Schiff brauchen würden, das irgendwie Hunderte oder Tausende von Jahren halten kann, während Generation für Generation von Astronauten geboren werden, ihr Leben leben und auf dem Weg zu einem anderen Stern sterben.
Science Fiction hingegen umwirbt uns mit seinen betörenden Methoden fortschrittlichen Antriebs. Schalten Sie den Warpantrieb ein und beobachten Sie, wie die Sterne an uns vorbeiziehen und eine Reise nach Alpha Centauri so schnell wie eine Vergnügungskreuzfahrt machen.
Weißt du, was noch einfacher ist? Ein Wurmloch; ein magisches Tor, das zwei Punkte in Raum und Zeit miteinander verbindet. Richten Sie einfach die Chevrons aus, um Ihr Ziel einzuwählen, warten Sie, bis sich das Stargate stabilisiert hat, und gehen Sie dann einfach … gehen Sie! zu Ihrem Ziel eine halbe Galaxie entfernt.
Ja, das wäre wirklich schön. Jemand sollte wirklich dazu kommen, diese Wurmlöcher zu erfinden und eine kühne neue Zukunft des intergalaktischen Speedwalkings einzuleiten. Was sind Wurmlöcher genau und wie schnell kann ich eines benutzen?.Ein Wurmloch, auch bekannt als Einstein-Rosen-Brücke, ist eine theoretische Methode, Raum und Zeit so zu falten, dass man zwei Orte im Raum miteinander verbinden kann. Sie könnten dann sofort von einem Ort zum anderen reisen.
Wir verwenden diese klassische Demonstration aus dem Film Interstellar, wo Sie eine Linie von zwei Punkten auf ein Blatt Papier zeichnen und dann das Papier falten und Ihren Bleistift durchstechen, um die Reise zu verkürzen. Das funktioniert gut auf dem Papier, aber ist das tatsächlich Physik?Wie Einstein uns gelehrt hat, ist die Schwerkraft keine Kraft, die Materie wie Magnetismus zieht, sondern eine Verzerrung der Raumzeit. Der Mond denkt, er folgt nur einer geraden Linie durch den Weltraum, aber er folgt tatsächlich dem verzerrten Pfad, der durch die Schwerkraft der Erde erzeugt wird.Und so könnte man laut Einstein und dem Physiker Nathan Rosen die Raumzeit so eng verwickeln, dass zwei Punkte denselben physischen Ort teilen. Wenn Sie dann das Ganze stabil halten könnten, könnten Sie die beiden Regionen der Raumzeit sorgfältig trennen, so dass sie immer noch der gleiche Ort sind, aber getrennt durch die Entfernung, die Sie mögen.
Klettert den Gravitationsbrunnen einer Seite des Wurmlochs hinunter und erscheint dann sofort an der anderen Stelle. Millionen oder Milliarden Lichtjahre entfernt. Während Wurmlöcher theoretisch möglich sind, sind sie nach dem, was wir derzeit verstehen, praktisch unmöglich.
Das erste große Problem ist, dass Wurmlöcher gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie nicht durchquerbar sind. Denken Sie also daran; Die Physik, die diese Dinge vorhersagt, verbietet ihnen, als Transportmittel verwendet zu werden. Das ist ein ziemlich ernster Schlag gegen sie.Zweitens, selbst wenn Wurmlöcher geschaffen werden könnten, wären sie völlig instabil und würden sofort nach ihrer Entstehung zusammenbrechen. Wenn Sie versuchen, in ein Ende zu gehen, könnten Sie genauso gut in ein Schwarzes Loch gehen.Drittens, selbst wenn sie durchquerbar sind und stabil gehalten werden können, würde in dem Moment, in dem jedes Material versucht, durchzukommen – sogar Photonen des Lichts –, dass sie kollabieren würden.
Es gibt jedoch einen Hoffnungsschimmer, denn die Physiker haben immer noch nicht herausgefunden, wie sie Schwerkraft und Quantenmechanik vereinen können.Dies bedeutet, dass das Universum selbst Dinge über Wurmlöcher wissen könnte, die wir noch nicht verstehen. Es ist möglich, dass sie natürlich als Teil des Urknalls entstanden sind, als die Raumzeit des gesamten Universums in einer Singularität verwickelt war.Astronomen haben tatsächlich vorgeschlagen, nach Wurmlöchern im Weltraum zu suchen, indem sie herausfinden, wie ihre Schwerkraft das Licht von Sternen hinter ihnen verzerrt. Noch ist keiner aufgetaucht.
Eine Möglichkeit ist, dass Wurmlöcher natürlich wie die virtuellen Teilchen erscheinen, von denen wir wissen, dass sie existieren. Außer diese wären auf der Planck-Skala unverständlich klein. Du wirst ein kleineres Raumschiff brauchen.
Eine der faszinierendsten Implikationen von Wurmlöchern ist, dass sie es Ihnen ermöglichen könnten, tatsächlich in der Zeit zu reisen.
Hier ist, wie es funktioniert. Erstellen Sie zuerst ein Wurmloch im Labor. Nehmen Sie dann ein Ende des Wurmlochs, legen Sie es auf ein Raumschiff und fliegen Sie mit einem signifikanten Prozentsatz der Lichtgeschwindigkeit davon, so dass die Zeitdilatation wirksam wird.
Für die Menschen auf dem Raumschiff werden nur ein paar Jahre vergangen sein, während es für die Menschen auf der Erde Hunderte oder sogar Tausende gewesen sein könnten. Angenommen, Sie könnten das Wurmloch stabil, offen und befahrbar halten, dann wäre es interessant, durch es zu reisen.
Wenn Sie in eine Richtung gingen, würden Sie nicht nur den Abstand zwischen den Wurmlöchern verschieben, sondern Sie würden auch zu der Zeit transportiert, die das Wurmloch erlebt. Gehen Sie in eine Richtung und Sie bewegen sich in der Zeit vorwärts, gehen Sie in die andere Richtung: rückwärts in der Zeit.Einige Physiker wie Leonard Susskind denken, dass dies nicht funktionieren würde, weil dies zwei der grundlegendsten Prinzipien der Physik verletzen würde: die lokale Energieeinsparung und die Energie-Zeit-Unschärferelation.
Leider scheint es wirklich so, als müssten Wurmlöcher auf absehbare Zeit und vielleicht für immer im Bereich der Science-Fiction bleiben. Selbst wenn es möglich ist, Wurmlöcher zu schaffen, dann muss man sie stabil und offen halten, und dann muss man herausfinden, wie man Materie in sie eindringen lässt, ohne zusammenzubrechen. Trotzdem, wenn wir es herausfinden könnten, würde das die Raumfahrt in der Tat sehr bequem machen.