In sciencefiction worden wormgaten vaak gebruikt om lange afstanden in de ruimte af te leggen. Zijn deze magische bruggen in werkelijkheid mogelijk?
Met al het enthousiasme ziet de toekomst van de mensheid in de ruimte (hier met de ruimte niet het zonnestelsel en zelfs niet de melkweg) er wazig uit. We zijn zakken met vlees en water, er is nog meer water en de sterren zijn heel, heel ver weg. Gewapend met de meest optimistische ruimtevluchttechnologie die je je kunt voorstellen, is het onwaarschijnlijk dat het bereiken van een andere ster in je leven zal lukken.
De realiteit leert ons dat zelfs de dichtstbijzijnde sterren onvoorstelbaar ver weg zijn, en het zal een enorme hoeveelheid energie en tijd kosten 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 kan overleven, waarin generaties en generaties astronauten zullen worden geboren, hun leven zullen leiden en sterven op weg naar een andere ster.
Science fiction daarentegen plaagt ons met verleidelijke technieken van geavanceerde beweging. Zet je warp-drive aan en kijk hoe de sterren voorbij vliegen, en de reis naar Alpha Centauri is als een cruise.
Het is nog gemakkelijker om een wormgat te nemen. Een magische brug die twee punten in ruimte en tijd met elkaar verbindt. Bepaal gewoon je bestemming, wacht tot de stargate stabiliseert en beweegt. Ga naar een plaats die een half sterrenstelsel van je af is.
Het zou fijn zijn. Iemand moet beslist deze wormgaten uitvinden, een pad effenen - nee, snijdend - voor ons naar een dappere nieuwe toekomst van intergalactisch reizen. Waar komen deze wormgaten vandaan en waarom gebruiken we ze nog steeds niet?
Een wormgat, ook wel bekend als de Einstein-Rosen-brug, is een theoretische methode om ruimte en tijd te doorboren, zodat twee punten in de ruimte met elkaar kunnen worden verbonden. En ga dan direct van de een naar de ander.
Promotie video:
Een klassiek voorbeeld van een wormgatdemonstratie werd getoond in de film Interstellar: je tekent twee stippen op papier, vouwt het papier en doorboort beide stippen met een potlood. Ok, alles is duidelijk op papier, maar hoe zit het met de natuurkunde?
Einstein toonde aan dat zwaartekracht geen kracht is die materie aantrekt zoals magnetisme, maar eerder de ruimtetijd buigt. De maan denkt dat hij in een rechte lijn door de ruimte beweegt, maar volgt in feite een gebogen pad gecreëerd door de zwaartekracht van de aarde.
Albert Einstein en natuurkundige Nathan Rosen besloten dat het mogelijk was om de ruimtetijd zo nauw te verwarren dat twee punten dezelfde fysieke locatie zouden delen. Als het je dan lukt om het geheel te stabiliseren, kun je de twee gebieden van de ruimte-tijd zorgvuldig scheiden, zodat ze zich op dezelfde plaats bevinden, maar op elke afstand van elkaar.
Duik aan de ene kant van het wormgat in de zwaartekrachtput en bevind je meteen aan de andere kant. Miljoenen of miljarden lichtjaren verwijderd. En hoewel wormgaten theoretisch perfect mogelijk zijn om in de praktijk te creëren op basis van wat we op dit moment weten, is het bijna onmogelijk.
Het eerste grote probleem is dat wormgaten volgens de algemene relativiteitstheorie onbegaanbaar zijn. Denk er eens over na: de fysica die deze dingen voorspelt, staat niet toe dat ze als transportmiddel worden gebruikt. Dit is een sterk argument tegen hen.
Ten tweede, zelfs als het mogelijk is om wormgaten te creëren, zullen ze volledig onstabiel zijn en onmiddellijk na de vorming instorten. Als je een kant op probeert te lopen, kom je gemakkelijk in een zwart gat terecht.
Ten derde, zelfs als ze begaanbaar en stabiel zijn, kan de poging van enig materiaal om erdoorheen te gaan - zelfs fotonen van licht - tot instorting leiden.
Er is echter een sprankje hoop, aangezien natuurkundigen nog niet helemaal hebben bedacht hoe ze zwaartekracht en kwantummechanica kunnen combineren.
Dit betekent dat het universum zelf feiten over wormgaten kan verbergen die we nog niet begrijpen. De mogelijkheid bestaat dat ze op natuurlijke wijze zijn ontstaan als onderdeel van de oerknal, toen de ruimtetijd van het hele universum verstrikt was geraakt in een singulariteit.
Astronomen stelden voor om naar wormgaten in de ruimte te zoeken door te kijken hoe hun zwaartekracht het licht van de sterren erachter verstoort. Maar tot nu toe is er niets gevonden.
Er is ook de mogelijkheid dat wormgaten van nature verschijnen, net als de virtuele deeltjes waarvan we weten dat ze bestaan. Alleen zullen ze extreem klein zijn, op Planck-schaal. Je hebt een klein ruimtevaartuig nodig.
Een van de meest fascinerende gevolgen van wormgaten is dat ze kunnen worden gebruikt voor tijdreizen.
Dit is hoe het werkt. Maak eerst een wormgat in het laboratorium. Neem dan het ene uiteinde van het wormgat, plaats het op het ruimtevaartuig en vlieg met bijna de lichtsnelheid zodat het tijddilatatie-effect werkt.
Voor mensen gaan er slechts een paar jaar voorbij op een ruimteschip, terwijl honderden of zelfs duizenden jaren op aarde voorbijgaan. Als het je lukt om het wormgat stabiel, open en beloopbaar te houden, zou het heel interessant zijn om er doorheen te reizen.
Als je in de ene richting loopt, leg je niet alleen de afstand tussen de wormgaten af, maar reis je ook van de ene tijd naar de andere. Bovendien zou het in beide richtingen moeten werken, heen en weer. Sommige natuurkundigen, zoals Leonard Susskind, denken dat dit niet zal werken omdat het in strijd is met twee fundamentele natuurkundige principes: behoud van lokale energie en het energie-tijd-onzekerheidsprincipe.
Helaas lijkt het erop dat wormgaten in de nabije toekomst en misschien voor altijd in science fiction zouden moeten blijven. Zelfs als de gelegenheid zich voordoet om een wormgat te maken, moet het stabiel en open worden gehouden en moet worden voorkomen dat de materie erin instort. Als we deze prestatie echter ooit bereiken, zal het probleem van reizen in de ruimte worden opgelost.
