Neugierige Kinder: Wie funktionieren Wurmlöcher?

The Conversation bittet Kinder, Fragen einzusenden, die sie gerne von einem Experten beantwortet haben möchten. Vaibhav aus Melbourne möchte wissen, was Wurmlöcher sind und, falls sie existieren, wie sie entstehen und funktionieren. Ein Experte erklärt es.

Hallo Vaibhav. Das ist eine gute Frage!

Ein Wurmloch ist wie ein Tunnel, der zwei Orte im Raum verbindet. Wenn man durch das Wurmloch geht, kann man – theoretisch – sehr schnell riesige Entfernungen durch den Raum zurücklegen, selbst wenn die beiden Enden des Wurmlochs sehr weit voneinander entfernt sind.

Wenn man ein Ende des Wurmlochs in der Schule und das andere Ende zu Hause hätte, könnte man einfach im Unterricht durch das Wurmloch gehen und zu Hause ankommen. Das andere Ende könnte sogar auf einem weit entfernten Planeten in einer fernen Galaxie sein, und man könnte leicht einen Tagesausflug zu einem anderen Planeten machen.

Wurmlöcher wären also unglaublich nützliche Dinge, die man in der Nähe haben könnte, und eignen sich hervorragend für Science-Fiction-Geschichten.

Das Problem ist, dass es, soweit wir wissen, keine solchen Wurmlöcher in unserem Universum gibt.

Wir haben keine Beweise dafür gefunden, dass sie existieren, und wir haben keine Ahnung, wie sie entstehen könnten.

Die Existenz von Wurmlöchern wird jedoch von unseren derzeitigen Theorien über das Universum nicht verboten. Wir können also sagen, dass sie theoretisch existieren.

Wurmlöcher existieren theoretisch. Könnte es so aussehen, dass Wurmlochreisen möglich sind? NASA

In der Wissenschaft ist eine Theorie eine Idee oder eine Art, zu beschreiben, was in der Realität geschieht oder geschehen könnte. Vielleicht haben Sie schon von der allgemeinen Relativitätstheorie gehört, die der Physiker Albert Einstein vor über hundert Jahren entwickelt hat. Sie beschreibt die Schwerkraft, die dafür sorgt, dass wir auf der Erde bleiben und dass die Erde die Sonne umkreist. Diese Theorie beschreibt auch Wurmlöcher auf mathematische Weise.

Wie funktionieren also Wurmlöcher in der Theorie?

Zunächst müssen wir uns etwas vorstellen, das Raumzeit genannt wird. Wir stellen uns die Raumzeit oft als eine dehnbare Stoffbahn vor. Alles in unserem Universum lebt auf dieser imaginären Raum-Zeit-Stoffbahn.

Wenn wir an die Stoffbahn denken, stellen wir uns etwas vor, das wir eine zweidimensionale Oberfläche nennen. Jemand, der auf dem Tuch herumläuft, kann zwei Arten von Bewegung wählen: vorwärts/rückwärts oder links/rechts. In Wirklichkeit ist der Raum dreidimensional: man kann auch hoch und runter springen!

Es gibt sogar eine vierte Dimension: die Zeit. Du denkst vielleicht nicht an die Zeit als „Dimension“, aber die Physiker schon. Nimmt man alle Dimensionen zusammen, erhält man das, was wir als Raumzeit bezeichnen.

Zurück zu den Wurmlöchern: Stellen Sie sich vor, wir wollen von einem Ort zu einem anderen im Raum-Zeit-Gefüge gelangen, zum Beispiel von zu Hause zu einem fernen Planeten. Selbst mit einem Raumschiff könnte diese Reise Tausende von Jahren oder sogar noch länger dauern.

Was wäre, wenn wir das Gewebe so falten könnten, dass unsere Heimat und der ferne Planet auf einer Linie liegen, und dann ein Loch machen könnten, das die beiden Schichten der Raumzeit verbindet? Dann hätten wir einen Abkürzungstunnel, um zu dem Planeten zu gelangen, ohne den langen Umweg gehen zu müssen!

Könnten wir ein Loch machen, das die beiden Schichten der Raumzeit verbindet? Wikimedia

Niemand weiß, wie oder ob ein Wurmloch in der Realität entstehen könnte, aber es macht Spaß, darüber nachzudenken, und es wäre toll, um unser riesiges Universum zu erforschen.

Hallo, neugierige Kinder! Wenn du eine Frage hast, die du von einem Experten beantworten lassen möchtest, bitte einen Erwachsenen, sie an [email protected] zu schicken. Gebt unbedingt euren Namen und euer Alter an (und, wenn ihr wollt, auch die Stadt, in der ihr wohnt). Alle Fragen sind willkommen – ernsthafte, seltsame oder verrückte!

Hannah Middleton, Postdoktorandin, Gravitationswellen-Datenanalyse, Australian Research Council Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav), Universität Melbourne. Dieser Artikel wurde ursprünglich auf The Conversation veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.
Bild 1: Marcella Cheng/The Conversation NY-BD-CC, CC BY-SA

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