Wurmlöcher könnten Reisen durch das Universum ermöglichen, solange Ihr Raumfahrzeug mikroskopisch klein ist
In meinem letzter Beitrag, Ich sprach über die Idee des Warpantriebs und ob es eines Tages möglich sein könnte. Heute werde ich über einen anderen Überlicht-Trick sprechen: Wurmlöcher.
Wurmlöcher sind eine alte Idee der Allgemeinen Relativitätstheorie. Es basiert auf Arbeiten von Albert Einstein und Nathan Rosen, die versuchten herauszufinden, wie sich Elementarteilchen in der gekrümmten Raumzeit verhalten könnten. Ihre Idee behandelte Teilchen-Antiteilchen-Paare als zwei Enden einer Raumzeitröhre. DiesEinstein-Rosen Brückewürde an einem Ende wie ein Schwarzes Loch und ein Anti-Schwarzes Loch aussehen, oder weißes Loch, am anderen Ende.
Ein durchquerbares Wurmloch wäre eine Abkürzung durch den Weltraum. Bildnachweis: ESO/L. Calçada
Die Idee der Teilchenphysik ging nie auf, aber die Arbeit inspirierte andere Forscher, ER-Brücken als mögliche Abkürzung durch den Weltraum zu untersuchen. Wenn Wurmlöcher durchquerbar wären, könntest du dich durch die Raumzeit graben wie ein Wurm, der ein Loch durch einen Apfel gräbt. Es dauerte nicht lange, bis Theoretiker entdeckten, dass dies nicht funktionieren würde. Obwohl Wurmlöcher gültige Lösungen für Einsteins Gleichungen sind, kollabieren sie so schnell, dass Sie nie Zeit haben würden, sie durchzugehen. In der Allgemeinen Relativitätstheorie sind Wurmlöcher nicht durchquerbar.
Natürlich hält die Unmöglichkeit einen hartnäckigen Theoretiker nie auf, und bald fanden sie heraus, dass man ein Wurmloch durchqueren kann, indem man es mit einer Art negativer Energie auskleidet. Dieselbe Art negativer Energie, die für den Warpantrieb verwendet werden könnte. Aber wie ich letztes Mal erwähnt habe, scheint Materie mit negativer Masse/Energie nicht zu existieren.
Auf kleinen Skalen muss die Gravitation eine Quantennatur haben. Bildnachweis: Das Wolfram-Physik-Projekt
Aber nicht alles ist verloren. Wir wissen, dass Einsteins Theorie auf Quantenskalen zusammenbrechen muss, weil es sich um eine klassische Theorie handelt. Vermutlich gibt es eine Quantentheorie der Gravitation, die die allgemeine Relativitätstheorie ersetzt. Wir haben noch kein vollständiges Quantengravitationsmodell, aber wir haben mehrere ungefähre Modelle, die uns in die richtige Richtung weisen.
Eines dieser Modelle ist als Einstein-Dirac-Maxwell-Theorie bekannt. Es wird so genannt, weil es Aspekte von Einsteins Gravitationstheorie, Maxwells Theorie des Elektromagnetismus und Diracs Theorie der Quantenteilchen beinhaltet. Kürzlich hat ein Team eine Wurmlochlösung für die Einstein-Dirac-Maxwell-Gleichungen gefunden.
Das Team stellte fest, dass ihre Wurmlochlösung vollständig durchquerbar war. Darüber hinaus erfordert die Lösung keine negativen Energiezustände. Im Prinzip würdest du damit durch das Wurmloch reisen, ohne negative Masse zu benötigen. Der einzige Haken ist, dass Sie sich in einem Quantenzustand befinden müssen. Durch dieses Wurmloch konnten also mikroskopisch kleine Atomklumpen wandern, aber keine Menschen.
Dies ist zwar eine interessante Arbeit, aber es ist nur ein Spielzeugmodell. Es gibt viele Lösungen für Einsteins Gleichungen, die aus Gründen jenseits der Schwerkraft nicht existieren können. Das Team plant, ihre Idee weiter zu untersuchen, um zu sehen, ob ihre Lösung eine weitere unmögliche Idee ist oder ob es eine Möglichkeit gibt, diese Art von Quanten-Wurmloch zu schaffen. Und wenn diese Idee funktioniert, wird es immer noch leichter sein, durch ein Nadelöhr zu gehen, als in den fernen Himmel zu gelangen.
Referenz:Blázquez-Salcedo, Jose Luis, Christian Knoll und Eugen Radu. ' Überquerbare Wurmlöcher in der Einstein-Dirac-Maxwell-Theorie . 'Physische Überprüfungsschreiben126,10 (2021): 101102.