Wormgaten zijn een hypothetische eigenschap van het heelal: men gelooft dat je met hun hulp gemakkelijk in de verste sterrenstelsels kunt komen. Ze kunnen bestaan dankzij het fenomeen van kwantumverstrengeling - in theorie kunnen deeltjes nauw met elkaar verwant zijn, ongeacht de afstand die ze van elkaar scheidt.
Wetenschappers hebben lang gewerkt aan een theorie die alle eigenschappen van de ruimte zou kunnen verklaren, van deeltjes tot sterrenstelsels. Momenteel hebben onderzoekers twee theorieën: kwantummechanica en algemene relativiteitstheorie. Beide theorieën beschrijven de wetten van het universum onafhankelijk van elkaar: de kwantumtheorie beschrijft het gedrag van de kleinste objecten, en de relativiteitstheorie beschrijft grote objecten. Momenteel zijn er ook verschillende theorieën die proberen alle eigenschappen van de ruimte te combineren.
De relativiteitstheorie, ontwikkeld door Albert Einstein, omvat wormgaten, officieel bekend als de Einstein-Rosen-bruggen. Deze vervormingen van ruimte-tijd kunnen tunnels zijn die zwarte gaten in het universum met elkaar verbinden.
Interessant is dat een soortgelijk fenomeen ook wordt beschreven in de kwantummechanica - dezelfde kwantumverstrengeling die we al hebben genoemd. Talrijke experimenten hebben aangetoond dat kwantumverstrengeling echt bestaat en daarom de basis kan vormen van geavanceerde technologieën in de toekomst, zoals krachtige kwantumcomputers of ultraveilige kwantumversleuteling.
Theoretisch fysici Juan Martin Maldacena van het Institute for Advanced Study in Princeton en Leonard Susskind van Stanford University beweren onafhankelijk van elkaar dat wormgaten in verband worden gebracht met verstrengeling. Ze suggereerden in het bijzonder dat elk zwart gat een paar heeft en dat beide gaten juist vanwege verstrengeling met elkaar zijn verbonden.
Verstrikte zwarte gaten kunnen op verschillende manieren ontstaan. Beide gaten kunnen zich bijvoorbeeld tegelijkertijd vormen en automatisch in elkaar verstrengelen. Bovendien kunnen deeltjes die door een zwart gat worden opgesloten, "instorten" in een ander gat, waardoor ze automatisch met elkaar verstrikt raken. Maldacena en Susskind stellen dat verstrengeling altijd geassocieerd kan zijn met wormgaten: zo kunnen kleine deeltjes, fotonen en elektronen precies met elkaar worden verbonden door microscopisch kleine wormgaten.
Op het eerste gezicht lijkt een dergelijke verklaring misschien absurd. Verstrikking werkt bijvoorbeeld zelfs als de zwaartekracht niet werkt. Maar wetenschappers hebben onderzocht hoe verstrengelde deeltjesparen zich gedragen in de theorie van supersymmetrie, die veronderstelt dat alle bekende elementaire deeltjes een "superpartner" hebben.
Er wordt ook aangenomen dat het met behulp van een dergelijke kwantummechanische theorie mogelijk is om het gedrag van objecten in vier veranderingen te verklaren (de vierde is tijd). Als de theorie van wormgaten correct is, komt een extra vijfde dimensie in het spel - dus wormgaten en verstrengeling kunnen in wezen hetzelfde fenomeen zijn.
Promotie video:
