Wissenschaftler stellen ein Wurmloch oder, wie es auch allgemein genannt wird, ein Wurmloch in Form eines Tunnels dar, der sich zwischen zwei Lichtstrudeln befindet. In Wirklichkeit weiß niemand in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, wie diese Objekte tatsächlich aussehen könnten. Ein russischer Physiker hat jedoch seine eigenen Annahmen dazu. Seine Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Physics Letters B veröffentlicht.
Wissenschaftler glauben, dass Schwarze Löcher, wie ihre zweiseitigen Cousins, Wurmlöcher, nicht direkt untersucht werden können. Daher besteht die einzige Möglichkeit, diese Objekte zu untersuchen, darin, indirekt ihre Auswirkungen zu beobachten, die sie auf den umgebenden Raum und die darin befindlichen Objekte haben. Roman Konoplya, ein Physiker der RUDN-Universität, bot seine Vision der physikalischen Eigenschaften dieser hypothetischen Objekte an, wobei er unser Wissen über Licht und die Geometrie der Raumzeit zugrunde legte.
In seiner Forschung erklärt er, wie die Formfunktion eines sphärisch symmetrischen durchquerbaren Lorentzschen Wurmlochs in der Nähe seines Halses rekonstruiert werden kann, wenn seine hochfrequenten quasi-normalen Moden bekannt sind. Ist allen alles klar? Für einen gewöhnlichen Liebhaber von Wurmlöchern wird dies natürlich schwer zu verstehen sein, daher werden wir versuchen zu erklären, was in einfacheren Worten gemeint war.
Nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie sowie nach Maxwells Gleichungen, die elektromagnetische Wellen beschreiben und uns Informationen über die Lichtgeschwindigkeit geben, verhalten sich Zeit und Raum so, als hätten sie eine einzige physikalische Natur. Aber in dieser Annahme ist alles nur in Ordnung, solange Sie sich nicht an die allgemeine Relativitätstheorie und ihre Schlussfolgerung halten, wonach die Raumzeit an einem Punkt unendlicher Dichte - einem Schwarzen Loch - festgeklemmt werden kann.
Der österreichische Wissenschaftler Ludwig Flamm zeigte 1916 anhand derselben Mathematik, wie der Raum verzerrt werden kann und den Informationsfluss stört, was zur Entstehung der Theorie des "Weißen Lochs" führte. Zwanzig Jahre später zeigten Einstein und sein Mitphysiker Nathan Rosen, dass die beiden Phänomene technisch miteinander zusammenhängen könnten. Physiker haben angenommen, dass Informationen, die in ein Schwarzes Loch gelangen, in der Raumzeit irgendwo anders durch das Weiße Loch austreten könnten.
Die wahrscheinlichsten Kandidaten für Wurmlöcher wären winzige schwarze Löcher, die kommen und gehen. Um ein solches Loch lange offen zu halten, damit etwas in es eindringen kann, sind kolossale Energiemengen erforderlich. Was genau hinter dieser Energiewissenschaft stecken kann, kann noch nicht antworten. Darüber hinaus wissen Wissenschaftler immer noch nicht, wie sich Raum-Zeit über einen bestimmten Punkt hinaus verhält. Das heißt, wir wissen auch nicht, wie sich Dinge wie Masse oder Entfernung ändern, wenn Sie sich in Richtung der Mitte des Schwarzen Lochs oder in diesem Fall des Wurmlochtunnels bewegen.
Laut Cannabis ist der Schlüssel zum Verständnis der Form des Rachens zwischen zwei schwarzen und weißen Löchern die Art und Weise, wie Energie im Raum verteilt wird.
Als Ergebnis der jüngsten Beobachtungen von Gravitationswellen, die sich nach Kollisionen von Schwarzen Löchern und Neutronensternen im Weltraum ausbreiten, haben Wissenschaftler herausgefunden, wie Energie in der Raumzeit verzerrt werden kann.
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Dynamische Schwingungen der Oberfläche des Schwarzen Lochs werden in der Physik als quasi-normale Moden betrachtet. Ausgehend von einer bestimmten Klasse von Annahmen über die Symmetrie von Wurmlöchern glaubt Hemp, dass wir etwas mehr über sie lernen können, wenn wir den Wert der hochfrequenten quasi-normalen Modi ermitteln, die von ihrem Hals ausgehen können.
Vor diesem Hintergrund wandte er die Prinzipien der Quantenmechanik an, um zu bestimmen, wie sich Lichtwellen in den Verzerrungen elektromagnetischer Felder um Schwarze Löcher erstrecken, und bekam eine ungefähre Vorstellung davon, wie Wurmlöcher aussehen könnten.
Das Konzept des Wissenschaftlers ist nicht perfekt. Und das nicht nur, weil er selbst auf Hypothesen und einer Vielzahl von Annahmen basiert, sondern auch, weil er keine endgültige Antwort gibt.
Dies ist jedoch nach Ansicht des Wissenschaftlers ein solider Ausgangspunkt, der erweitert werden kann, sobald andere Quantenfelder in den Berechnungen akzeptiert werden, was uns möglicherweise eine neue Möglichkeit bietet, sie zu erkennen.
Dank Studien über Gravitationswellen, die immer weiter voranschreiten, ist es durchaus möglich, dass das schwer fassbare Wurmloch durch den Durchgang eines Tages tatsächlich Realität wird, so wie es einst ein Schwarzes Loch tat.
Nikolay Khizhnyak
