Wat is een wormgat?

Een wormgat is een hypothetische ruimtetijdtopologie, een "snelkoppeling" die reizen tussen twee punten mogelijk maakt met schijnbaar hogere snelheden dan lichtsnelheden. De naam komt van het analogiseren van ruimtetijd met het oppervlak van een appel, waarin een wormgat een tunnel door de appel is. In werkelijkheid zou beweging door een wormgat niet sneller zijn dan licht, maar eerder met normale snelheid door opgevouwen ruimte.

Wormgaten zijn populair in science fiction omdat personages in korte perioden grote afstanden kunnen afleggen. In het echte leven bestaan ​​wormgaten waarschijnlijk niet, omdat ze negatieve materie zouden vereisen, een exotische substantie die nooit is waargenomen en waarvan het bestaan ​​niet wordt voorspeld door het standaardmodel van de deeltjesfysica. Wiskundige modellen van wormgatruimtetijden laten zien dat ze bijna onmiddellijk zouden "knijpen". Bovendien zou een wormgat extreem klein moeten zijn - de meeste modellen vertonen wormgaten met openingen die kleiner zijn dan een atoomkern.

Wormgaten worden ook Schwarzschild-wormgaten of Einstein-Rosen-bruggen genoemd, in het kader van wiskundige analyses uit het verleden. Een Einstein-Rosen-brug zou een zwart gat bij beide ingangen hebben, wat betekent dat zodra een theoretische reiziger het wormgat binnentreedt, ze een evenementhorizon zouden oversteken en in het midden zouden blijven steken.

Als wormgaten zouden kunnen bestaan, zouden deze ook kunnen functioneren als tijdmachines. Volgens de relativiteitstheorie van Einstein verloopt de tijd langzamer voor een zeer versneld lichaam. Als het ene uiteinde van een wormgat tot de snelheid van het licht zou worden versneld terwijl het andere stationair zou zijn, zou een reiziger die het stationaire gat binnentreedt in het verleden uit het versnelde gat komen. Dit type wormgat zou een gesloten tijdachtige curve of een tijdgat worden genoemd.

Natuurkundige Stephen Hawking heeft voorgesteld dat de causaliteit brekende eigenschappen van dergelijke wormgaten fysiek verboden zouden zijn door een vorm van kosmische censuur. Dit komt omdat tijdreizen blijkbaar onoplosbare paradoxen zouden veroorzaken, zoals een geval waarin iemand teruggaat in de tijd om zijn vroegere zelf te doden. Om meer te leren over de theoretische eigenschappen van een wormgat, zou een kwantumtheorie van zwaartekracht nodig zijn, die nog niet is ontwikkeld.