Video

Transkript

Angenommen ein WL existierte tatsächlich, dann wäre es rund und kugelförmig, ähnlich wie ein schwarzes Loch.

Es wäre lichtdurchlässig, so dass du einen weit entfernten Ort sehen könntest.

Man könnte hindurchreisen zur anderen Seite und dein früheres Zuhause würde in dem runden Fenster des WL verschwinden.

Aber gibt es WL wirklich oder sind sie nur Magie, verkleidet als physikalische und mathematische Formeln?

Wenn es sie aber real gibt, wie funktionieren sie und wo können wir sie finden?

Für die längste Zeit der menschlichen Geschichte

dachten wir, der Raum wäre eine große und flache Bühne, auf der sich die Ereignisse des Universums abspielen.

Selbst ohne die Sterne und Planeten wäre noch etwas vorhanden,

nämlich diese Bühne als leerer Raum,

unveränderlich und ewig.

Einsteins Relativitätstheorie

hat diese Sicht geändert. Sie besagt, dass Raum und Zeit gemeinsam diese Bühne bilden und dass diese nicht unveränderlich ist:

Die Dinge auf der Bühne können nämlich die Bühne selbst verändern, sie dehnen und verzerren.

Die alte Bühne war aus festem Hartholz, die-Einstein-Bühne jedoch ähnelt eher einem Wasserbett.

Diese Art von elastischem Raum kann gebogen werden, vielleicht sogar zerrissen und wieder geflickt werden, wodurch WL möglich werden.

Mal sehen, wie das in 2D aussehen würde: Unser Universum ist wie ein großes flaches Blatt Papier und wenn wir dieses in bestimmter Weise biegen,

könnten WL zwei sehr, sehr weit entfernte Orte mit einer kurzen Brücke verbinden.

Durch diese Brücke könnest du das Universum sogar schneller als mit Lichtgeschwindigkeit bereisen.

Wo können wir also ein WL finden?

Derzeit: Nur auf Papier.

Die Allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass sie möglich sein könnten, aber das bedeutet nicht, dass sie auch existieren müssen.

Die Allgemeine Relativitätstheorie ist eine mathematische Theorie. Sie besteht aus einer Reihe von Gleichungen, die viele mögliche Deutungen haben. Aber Mathematik beschreibt nicht immer die Realität.

Aber WL sind theoretisch möglich und es gibt verschiedene Arten:

Als Erstes wären WL als Einstein-Rosen-Brücken denkbar:

Disie beschreiben jedes schwarze Loch als eine Art Portal zu einem unendlichen Paralleluniversum.

Lasst uns versuchen, sie erneut in 2D darzustellen:

Leere Raumzeit ist flach,

wird aber von Objekten darin gekrümmt. Wenn wir dieses Objekt komprimieren, wird die Raumzeit zunehmend gekrümmter.

Letztendlich wird die Raumzeit so sehr verzerrt, dass sie keine andere Wahl hat, als zu einem “Schwarzen Loch” zu kollabieren.

Es bildet sich eine Einwegsperre, “Ereignishorizont” genannt, durch die alles eintreten, aber nichts mehr austreten kann,

auf ewig gefangen in der “Singularität” des Zentrums.

Aber vielleicht gibt es gar keine Singularität.

Vielleicht befindet sich auf der Gegenseite des Ereignishorizonts ein anderes Universum, ähnlich dem unsrigen,

allerdings so gespiegelt, dass die Zeit rückwärts läuft. In unserem Universum fallen die Dinge in das Schwarze Loch hinein.

Im Paralleluniversum mit der Rückwärtszeit, spuckt das Spiegelschwarzloch die Dinge wieder aus, ähnich wie ein Urknall.

Dies wird ein “Weißes Loch” genannt.

Aber leider können Einstein-Rosen-Brücken nicht wirklich überquert werden

Es dauert nämlich unendlich lange, um in das entgegengesetzte Universum zu gelangen, und in der Mitte sind die Brücken undurchdringbar.

Wenn du in ein schwarzes Loch fällst. werden deine Bestandteile nicht auf der anderen Seite herauskommen. Du wirst nur sein tot

Um also den Kosmos in Blitzgeschwindigkeit zu bereisen, brauchen wir Menschen eine andere Art von WL,

ein WL, das für uns durchgängig ist.

Wenn die Stringtheorie oder eine ihrer Variationen die korrekte Beschreibung unseres Universums ist,

dann könnten wir Glück haben und unser Universum könnte sogar ein Wirrwarr von unzähligen WL haben.

Kurz nach dem Urknall

haben Quantenfluktuationen im Universum auf den kleinsten Skalen, die viel kleiner sind als ein Atom, vielleicht schon viele erzeugt:

WL, die durchquert werden können.

Durch sie hindurch verlaufen Fäden, die kosmische Strings genannt werden.

Nach dem ersten Milliardstel einer billionstel Sekunde nach dem Urknall waren die Enden dieser winzigen, winzigen WL schon Lichtjahre voneinander entfernt und

überall im Universum zerstreut. Wenn WL im frühen Universum entstehen,

sei es durch kosmische Srings oder auf andere Weise, könnten sie alle nur darauf warten entdeckt zu werden

Wir könnten sogar näher dran sein als wir glauben.

Von außen können Schwarze Löcher und WL sehr ähnlich aussehen, so dass

einige Physiker vermuten, dass die supermassiven schwarzen Löcher im Zentrum von Galaxien tatsächlich

WL sind. Es wird sehr schwierig sein, den ganzen Weg zum Zentrum der Milchstraße zu gehen um es herauszufinden, aber das ist ist schon okay.

Es könnte ebenso extrem schwierig sein, ein WL in die Hände zu bekommen. Wir könnten daher versuchen, eines zu machen

Um durchfahrbar und nützlich zu sein, muss es ein paar Eigenschaften haben:

1.) Das WL muss zwei weit entfernte Orte der Raumzeit verbinden

wie z.B. dein Schlafzimmer und dein Badezimmer

oder Erde und Jupiter.

2.) Es darf keine Ereignishorizonte haben, die Hin-und-Her-Reisen unmöglich machen.

3.) Es muss ausreichend breit sein, damit die Gravitationskraft menschliche Reisende nicht tötet.

Das größte Problem, das wir lösen müssen, ist, unsere WL offen zu halten. Denn egal wie wir die WL herstellen, die Gravitation versucht, sie zu schließen.

Die Gravitation will sie schließen und die Brücke durchtrennen, wobei dann nur schwarze Löcher an den Enden übrig bleiben

Ob ein WL beide Enden in unserem Universum hat oder ein Ende in unserem und das andere in einem anderen Universum, die Gravitation

wird es zu schließen versuchen, es sei denn, wir haben etwas, das es offen hält.

Für sehr alte Stringtheorie-WL. ist es der Job der kosmischen Strings.

Für menschengemachte WL brauchen wir eine neue Zutat:

Exotische Materie.

Das ist nichts, was wir auf der Erde finden, oder Antimaterie.

Es ist etwas völlig Neues, Anderes und Aufregendes mit verrückten Eigenschaften, die niemals zuvor gesehen wurden.

Exotische Materie ist eine Substanz, die eine negative Masse hat.

Positive Masse

wie Menschen und Planeten und alles andere im Universum ist anziehend bedingt durch die Schwerkraft.

Negative Masse hingegen wäre abstoßend. Sie würde dich wegstoßen.

Es ist also eine Art Anti-Schwerkraft, die unsere WL offen hält. Und

die exotische Materie muss enormen Druck ausüben, um die Raumzeit zu öffnen, höheren Druck sogar als in den Zentren der Neutronensterne.

Mit exotischer Materie könnten wir die Raum-Zeit verändern, wie wir wollen.

Vielleicht haben wir sogar einen Kandidaten für diese exotische Materie: Das Vakuum des Weltraums selbst.

Quantenfluktuationen im leeren Raum erzeugen ständig Paare von Teilchen und Antiteilchen,

die dann sofort wieder verschwinden.

Das Vakuum des Raums brodelt mit ihnen und wir können sie bereits manipulieren, um einen Effekt zu erzeugen, der der negativen Masse ähnlich ist,

nach der wir suchen.

Damit könnten wir unsere Wurmlöcher stabilisieren.

Sobald wir es offen halten, nähern sich aber die Enden einander an. Also müssten wir sie an interessante Orte bringen.

Wir könnten damit beginnen, das Sonnensystem so zu verkabeln, so dass ein Ende jedes WL in der Umlaufbahn um die Erde bleibt,

während wir das andere in die Tiefe des Weltraums schleudern.

Die Erde könnte ein WL-Zentrum für eine riesige interstellare menschliche Zivilisation sein, die über Lichtjahre verteilt ist,

aber nur ein WL weg.

WL haben jedoch auch eine dunkle Seite:

Selbst wenn nur ein einzelnes WL geöffnet wird, bricht das Fundament des Universums zusammen, so dass möglicherweise Zeitreisenparadoxe entstehen und

die kausale Struktur des Universums verletzt wird.

Viele Wissenschaftler denken, dass dies nicht nur bedeutet, dass WL nicht herstellbar sind, sondern auch, dass WL überhaupt nicht existieren können.

Im Moment wissen wir nur, dass es WL in unseren Herzen und auf Papier in Form von Gleichungen gibt.

Wir wissen, dass du mehr über das Universum etc wissen willst. Also versuchen wir etwas Neues:

Kurzgesagt und Brilliant arbeiten an einer sechsteiligen Videoserie über unsere beliebten Science- und Weltraum-Themen.

Dank ihrer Hilfe wird es in den nächsten sechs Monaten weitere Videos auf diesem Kanal geben.

Kurzgesagt hat jetzt schon eine ganze Weile mit Brilliant zusammen gearbeitet und wir lieben, was sie tun. .

Kurz gesagt: Brilliant hilft Dir dabei, deine mathematischen und naturwissenschaftlichen Fähigkeiten weiter zu entwickeln, so dass du anspruchsvolle und faszinierende Probleme aktiv lösen kannst.

Um unsere Zusammenarbeit mit ihnen zu unterstützen, besuche brilliant.org/nutshell und melde dich noch heute kostenlos an.

Die ersten 688, die

den Link nutzen, erhalten 20% Rabatt auf ihr jährliches Premium-Abo.