WAT ZIJN WORMGATEN?

Send

In sciencefiction zijn wormgaten een methode die vaak wordt gebruikt om grote afstanden door de ruimte te reizen. Zijn deze magische bruggen echt mogelijk?

Met al mijn enthousiasme voor de toekomst van de mensheid in de ruimte, is er één groot probleem. Zelfs met de meest optimistische ruimtevaarttechnologieën die we ons kunnen voorstellen, zullen we in een mensenleven nooit een andere ster bereiken.

De werkelijkheid leert ons dat zelfs de meest nabije sterren onbegrijpelijk ver weg zijn en dat ze enorme hoeveelheden energie of tijd nodig hebben om de reis te maken. De realiteit zegt dat we een schip nodig hebben dat op de een of andere manier honderden of duizenden jaren meegaat, terwijl generatie na generatie astronauten worden geboren, hun leven leiden en sterven terwijl ze doorreizen naar een andere ster.

Sciencefiction wekt ons daarentegen met zijn verleidelijke methoden van geavanceerde voortstuwing. Draai de warp drive omhoog en kijk hoe de sterren langs ons heen schieten, zo snel als een pleziercruise een reis naar Alpha Centauri.

Weet je wat nog makkelijker is? Een wormgat; een magische poort die twee punten in ruimte en tijd met elkaar verbindt. Lijn de punthaken uit om uw bestemming in te bellen, wacht tot de sterrenpoort zich stabiliseert en loop dan gewoon ... loop! naar je bestemming een half sterrenstelsel verwijderd.

Ja, dat zou heel leuk zijn. Iemand zou deze wormgaten echt moeten uitvinden, wat een gewaagde nieuwe toekomst van intergalactisch snelwandelen inluidt. Wat zijn precies wormgaten en hoe snel moet ik er een gebruiken ?.

Een wormgat, ook bekend als een Einstein-Rosen-brug, is een theoretische methode om ruimte en tijd te vouwen, zodat je twee plaatsen in de ruimte met elkaar kunt verbinden. U kunt dan onmiddellijk van de ene plaats naar de andere reizen.

We gebruiken die klassieke demonstratie uit de film Interstellar, waar je een lijn van twee punten tekent op een stuk papier en dan het papier vouwt en je potlood doorprikt om de reis te verkorten. Dat werkt prima op papier, maar is dit eigenlijk fysica?

Zoals Einstein ons leerde, is zwaartekracht geen kracht die materie als magnetisme trekt, het is eigenlijk een vervorming van de ruimtetijd. De maan denkt dat hij gewoon een rechte lijn door de ruimte volgt, maar hij volgt eigenlijk het kromme pad dat door de zwaartekracht van de aarde is gecreëerd.

En dus, volgens Einstein en natuurkundige Nathan Rosen, zou je de ruimtetijd zo strak kunnen verwarren dat twee punten dezelfde fysieke locatie delen. Als je het geheel dan stabiel zou kunnen houden, zou je de twee gebieden van de ruimtetijd zorgvuldig kunnen scheiden, zodat ze nog steeds dezelfde locatie zijn, maar gescheiden door elke gewenste afstand.

Klim langs de zwaartekrachtbron van de ene kant van het wormgat en verschijnt dan onmiddellijk op de andere locatie. Miljoenen of miljarden lichtjaren verwijderd. Hoewel wormgaten theoretisch mogelijk zijn om te maken, zijn ze praktisch onmogelijk met wat we momenteel begrijpen.

Het eerste grote probleem is dat wormgaten volgens General Relativity niet te doorkruisen zijn. Houd hier dus rekening mee; de fysica die deze dingen voorspelt, verbiedt dat ze worden gebruikt als transportmiddel. Dat is een behoorlijk serieuze aanval tegen hen.

Ten tweede, zelfs als er wormgaten kunnen worden gemaakt, zouden ze volledig onstabiel zijn en onmiddellijk na hun vorming instorten. Als je het ene uiteinde probeert binnen te lopen, kun je net zo goed een zwart gat binnenlopen.

Ten derde, zelfs als ze doorkruisbaar zijn en stabiel kunnen worden gehouden, op het moment dat materiaal dat erdoorheen probeerde te passeren - zelfs fotonen van licht - ze zouden doen ineenstorten.

Er is echter een sprankje hoop, want natuurkundigen weten nog niet hoe ze de zwaartekracht en kwantummechanica kunnen verenigen.

Dit betekent dat het heelal zelf misschien dingen weet over wormgaten die we nog niet begrijpen. Het is mogelijk dat ze van nature zijn gemaakt als onderdeel van de oerknal, toen de ruimtetijd van het hele universum verstrikt was in een bijzonderheid.

Astronomen hebben voorgesteld om te zoeken naar wormgaten in de ruimte door te kijken hoe hun zwaartekracht het licht van sterren achter hen vervormt. Niemand is er al.

Een mogelijkheid is dat wormgaten van nature lijken op de virtuele deeltjes waarvan we weten dat ze bestaan. Behalve dat deze onbegrijpelijk klein zouden zijn, op de Planck-schaal. Je hebt een kleiner ruimtevaartuig nodig.

Een van de meest fascinerende implicaties van wormgaten is dat ze je in staat stellen om in de tijd te reizen.

Dit is hoe het werkt. Maak eerst een wormgat in het lab. Neem dan het ene uiteinde van het wormgat, plaats het op een ruimtevaartuig en vlieg weg met een aanzienlijk percentage van de lichtsnelheid, zodat de tijdverwijding effect heeft.

Voor de mensen op het ruimtevaartuig zullen er maar een paar jaar zijn geweest, terwijl het voor de mensen op aarde honderden of zelfs duizenden zouden kunnen zijn. Ervan uitgaande dat u het wormgat stabiel, open en verplaatsbaar kunt houden, zou het interessant zijn om er doorheen te reizen.

Als u in één richting bent gepasseerd, verplaatst u niet alleen de afstand tussen de wormgaten, maar wordt u ook vervoerd naar de tijd die het wormgat ervaart. Ga de ene richting en je gaat vooruit in de tijd, de andere kant op: achteruit in de tijd.

Sommige natuurkundigen, zoals Leonard Susskind, denken dat dit niet zou werken omdat dit in strijd zou zijn met twee van de meest fundamentele natuurkundige principes: lokale energiebesparing en het energie-tijdonzekerheidsprincipe.

Helaas lijkt het er echt op dat wormgaten in de nabije toekomst, en misschien wel voor altijd, in het rijk van sciencefiction moeten blijven. Zelfs als het mogelijk is om wormgaten te maken, moet je ze stabiel en open houden, en dan moet je erachter komen hoe je materie erin kunt laten zonder in te storten. Maar als we het konden achterhalen, zou dat ruimtevaart inderdaad erg handig maken.

Als je overal in het universum twee uiteinden van een wormgat zou kunnen plaatsen, waar zouden ze dan zijn? Vertel ons uw ideeën in de onderstaande opmerkingen.