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Die Relativitätstheorie lässt sogenannte „Wurmlöcher“ zu, scheinbar überlichtschnelle Verbindungen zwischen weit entfernten Punkten in Zeit und Raum, die sogar stabil und traversierbar sein können, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Ihre künstliche Herstellung hätte weitreichende Konsequenzen – für das gesamte Universum.
Zugegeben: Dieser Artikel strapaziert die Grenzen der Rubrik „Zukunftstechnologien“ etwas – denn bisher ist überhaupt nicht absehbar, dass in nächster Zukunft irgendjemand ein künstliches Wurmloch erzeugen könnte. Wurmlöcher sind aber, wie z.B. Schwarze Löcher, mögliche Lösungen von Einsteins Relativitätstheorie: im Gegensatz zu letzteren wurden aber Wurmlöcher nie beobachtet, und zumindest bisher erwartet man nicht, dass es besonders viele „natürliche“ Wurmlöcher geben sollte. Doch was muss man sich darunter genau vorstellen?
In Einsteins Relativitätstheorie ist der Raum nicht einfach die Leere, die alles umgibt und in der sich alles abspielt, was existiert. Der Raum ist eine Art Medium, das Eigenschaften annehmen kann, Eigenschaften, die ihm z.B. von seinem Energie- bzw. Materieinhalt diktiert werden. „Die Materie sagt dem Raum, wie er sich krümmen soll, und der Raum sagt der Materie, wie sie sich bewegen soll“ hat diesen Zusammenhang mal jemand treffend auf den Punkt gebracht.
Von Trichtern und Gummitüchern
Visualisiert wird diese Verzerrung des Mediums Raum gerne durch ein Gummituch, auf dem eine schwere Kugel liegt. Diese symoblisiert eine Masse, z.B. einen Stern oder einen Planeten. Eine zweite, kleinere Kugel, die sich der ersten nähert, wird beginnen, die erste, grössere zu umkreisen (aufgrund der Reibung zwischen den Kugeln und dem Gummituch ist das Verhalten aber nicht ohne weiteres mit dem Verhalten von Körpern im freien Raum vergleichbar). Je grösser die Dichte der Kugel, desto tiefer der „Trichter“ bzw. die „Delle“, die sie im Gummituch erzeugt. Ein Schwarzes Loch etwa wäre am Grund eines sehr steilen, engen Trichters im Gummituch zu finden.
Bei einem Wurmloch tut man nun nichts anderes, als dass man sinngemäss zwei weit voneinander entfernte Trichter miteinander verbindet: dehnt man dazu die Raumzeit nur stark genug, kann diese neue Verbindung eine Art Abkürzung durch den Raum begreifen: statt den langen Weg „aussen rum“ fliegt ein Raumschiff flink durch das Wurmloch und tritt nach kürzester Zeit am Zielort wieder aus. Wurmlöcher ermöglichen also im Prinzip überlichtschnelles Reisen.
Doch halt – ist das nicht von der Relativitätstheorie verboten? Überlichtschnelles Reisen ist nur bei Reisen „durch“ den Raum verboten bzw. aus physikalischen Gründen schlicht nicht möglich, da der Energieaufwand für zusätzliches Beschleunigen nahe der Lichtgeschwindigkeit gegen unendlich geht. Da im Fall der Wurmlöcher aber das Medium Raum selbst dazu verwendet wurde, um den Weg zu verkürzen, ist von dieser Seite nichts einzuwenden.
Zeitreisen verboten
Doch es gibt ein weiteres Problem mit künstlichen Wurmlöchern (mal ganz abgesehen von ihrer Erzeugung, auf die ich weiter unten eingehen werde): Mit ihnen lassen sich scheinbar Zeitmaschinen bauen. Wie? Nehmen wir an, wir könnten von der Erde aus ein künstliches Wurmloch zum nächsten Schwarzen Loch oder einem anderen, sehr dichten Objekt bauen. Bei extremen Verzerrungen des Raumes, wie sie in der Nähe derart dichter Objekte auftreten, verläuft die Zeit langsamer: wenn man das eine Ende des Wurmlochs nur dicht genug an das Schwarze Loch heran fliegt, eilen am auf der Erde verbliebenen Wurmlochende Jahrhunderte vorbei, währenddessen beim Schwarzen Loch nur wenige Augenblicke vergehen. Nach einigen Jahrhunderten hätte sich so zwischen den zwei Enden des Wurmlochs ein Zeitunterschied von einigen hundert Jahren aufsummiert. Nun holen wir das ferne Ende des Wurmlochs zurück auf die Erde und schon ist die Zeitmaschine fertig… Denn nun können wir in das eine Ende eintreten und kommen am anderen Ende, viele Jahrhunderte zuvor, wieder heraus…
Zeitreisen führen zwangsläufig zu Verletzungen der Kausalität, das heisst, eine Wirkung könnte vor ihrer Ursache auftreten und diese Verhindern (bekannt ist hier etwa das sogenannte „Grossvaterparadoxon“, bei dem man in der Zeit zurückreist und den eigenen Grossvater umbringt, bevor er den Vater zeugen kann – man könnte also selbst nie existiert und damit auch den eigenen Grossvater nicht umgebracht haben, womit man eben doch wieder existiert und… und so weiter).
Der neuseeländische Mathematiker Matt Visser hat sich diesem Problem angenommen und konnte zeigen, dass sich künstliche Wurmlöcher, mit denen sich Zeitmaschinen konstruieren lassen, durch Quanteneffekte selbst zerstören (in einem Effekt, der der ohrenbetäubenden Rückkoppelung zwischen Mikrofon und Lautsprecher gar nicht so unähnlich ist), sobald sich ihre Enden auf eine Distanz nähern, die ihrem zeitlichen Unterschied in Lichtjahren entspricht. Das heisst, die beiden Enden eines Wurmlochs, dessen Enden zeitlich hundert Jahre auseinander liegen, können sich nie mehr als auf 100 Lichtjahre annähern, sonst kollabiert das Wurmloch. Ist dies aber erfüllt und die Enden weit genug auseinander, sind künstliche Wurmlöcher unbedenklich und können nicht zu Zeitmaschinen umfunktioniert werden.
Wie man ein Wurmloch baut
Wie könnte ein künstliches Wurmloch gebaut werden? Normale Materie kann den Raum nur zusammenziehen – um ein traversierbares („durchquerbares“) Wurmloch zu erzeugen, müsste eine Art negative Materie her, die in der Lage ist, den Raum wieder zu expandieren. „Negative Materie“ (manchmal auch „exotische Materie“ genannt) ist nichts geringeres als Materie mit einer negativen Energiedichte, also einer Energiedichte, die unter jener des „absolut leeren“ Raumes liegt (der „absolut leere“ Raum ist wegen Quantenphänomenen nie wirklich ganz leer: ständig entstehen und vergehen darin sogenannt „virtuelle“ Teilchen). Erstaunlicherweise sind wir bereits heute in der Lage, Zonen negativer Energiedichte zu erzeugen: beim sogenannten „Casimir-Effekt“. Dabei werden zwei Metallplatten extrem nahe aneinander gehalten. Dies unterdrückt – sehr vereinfacht gesagt – einen Teil der „virtuellen Teilchen“, die sich sonst überall bilden: nur virtuelle Teilchen mit einer Wellenlänge, die typischerweise kleiner ist als die Entfernung zwischen den Metallplatten können sich bilden. Damit entstehen zwischen den Metallplatten weniger virtuelle Teilchen als ausserhalb, womit eine Kraft von aussen auf die Metallplatten zu wirken beginnt, die ab einem bestimmten, sehr geringen Abstand sogar makroskopisch messbar wird.
Mit Hilfe des Casimir-Effektes könnte es also zumindest in der Theorie gelingen, ein Wurmloch zu erzeugen. Der Eingang zum Wurmloch wäre dann jeweils ein dreidimensionales, durchquerbares Objekt, an dessen Rändern der Casimir-Effekt die Aufrechterhaltung der gewünschten Raumzeitverzerrung sichern würde (das klingt jetzt vermutlich sehr viel einfacher als es in Wirklichkeit sein wird…). Hat man die beiden Enden einmal erzeugt, kann ein Raumschiff das eine Ende zum nächsten Stern schleppen und so können künftig Güter und Informationen zwischen dem Stern und der Erde ausgetauscht werden.
Eine Entwicklung mit universumsweiten Folgen
Zukunftstechnologien, wie sie in dieser Rubrik vorgestellt werden, haben alle das Potential, die menschliche Gesellschaft von Grund auf zu verändern. Die Technologie der künstlichen Wurmlöcher schlägt diesbezüglich jedoch alles: sind sie tatsächlich möglich, hat das möglicherweise Folgen für das ganze Universum.
Was, könnte man sich nun nämlich fragen, passiert, wenn eine Zivilisation ein Wurmlochende auf ein relativistisches Raumschiff packt? Also ein Raumschiff, das sehr nahe an der Lichtgeschwindigkeit unterwegs ist. Man beachte, dass ein solches Raumschiff durch das Wurmloch hindurch konstant mit Energie und Treibstoff versorgt werden könnte: es kann also beliebig lange beschleunigen (wobei es sich der Lichtgeschwindigkeit immer mehr annähert). Die Zeit an Bord des Raumschiffs verläuft im Vergleich zur Zeit auf der zurückbleibenden Erde sehr langsam. Bei einem Raumschiff, das konstant mit 1 Ge (der Schwerkraft auf der Erdoberfläche, rund 9.81 m/s^2) beschleunigt, dauert die Reise zum nächsten Stern gut 2.5 Jahre. Doch da das Raumschiff stetig weiter beschleunigt und sich so der Lichtgeschwindigkeit immer mehr nähert, verläuft die Zeit an Bord immer noch langsamer: in nur 11 Jahren Bordzeit etwa wäre das Zentrum der Milchstrasse erreicht, in 15 Jahren hätte man die 2.5 Millionen Lichtjahre weit entfernte Andromeda-Galaxie erreicht. Man beachte: Das Wurmloch verbindet jederzeit die Erde mit dem Raumschiff – die Zeit auf der Erde und auf dem Raumschiff laufen, durch das Wurmloch erzwungen, synchron. Wenn das Raumschiff nach fünfzehn Jahren Bordzeit die Andromeda-Galaxie erreicht hat, sind auf der Erde zwar 2.5 Millionen Jahre vergangen. [i]Doch bereits 15 Jahre nach dem Start des Raumschiffes lässt sich die Andromeda-Galaxie von der Erde aus erreichen, in dem man durch das vom Raumschiff mitgenommene Wurmloch tritt.[/i] Das mag seltsam anmuten, ist aber eine Konsequenz aus der Relativitätstheorie. Die Relativitätstheorie besagt nämlich, dass kein Bezugsrahmen bevorzugt ist, es keine Möglichkeit gibt, zu entscheiden, welcher von zwei gegeneinander bewegten Bezugsrahmen „stillsteht“ und welcher „reist“. Aus Sicht der Raumschiffbesatzung verläuft die Zeit an Bord des Raumschiffs ganz normal – bloss auf der ERDE verläuft sie sehr viel langsamer: aus Sicht der Raumschiffbesatzung sind auf der Erde, wenn das Raumschiff die Andromeda-Galaxie erreicht, lediglich 15 Jahre vergangen! Da das mitgebrachte Wurmloch sie stets mit der Erde verbindet, muss es sie bei Ankunft in der Andromeda-Galaxie mit einem Zeitpunkt 15 Jahre nach dem Start auf der Erde verbinden. Die Relativitätstheorie erzwingt also, dass die Zeit auf dem Raumschiff und der Erde synchron laufen. Startet das relativistische Raumschiff im Jahr 2200, können Erdlinge bereits im Jahr 2215 eine Reise nach Andromeda (und zurück!) unternehmen.
So erstaunlich es klingen mag, wenn die Möglichkeit einmal da ist, künstliche Wurmlöcher zu bauen, lassen sich praktisch alle Galaxien im sichtbaren Universum innert eines Menschenlebens erreichen. Man schickt ein relativistisches Raumschiff vor, und bereits nach wenigen Jahren Schiffszeit kommt dieses am Ziel an. Das mitgebrachte Wurmloch verbindet nach dieser Zeit die Erde mit dem fernen Ziel. Die ersten Raumschiffe, die ausgesandt werden, fliegen wohl noch vergleichsweise langsam: aber selbst für nahe Ziele lohnt sich das. Ein Flug zu einem erdähnlichen Planeten, der vielleicht 100 Lichtjahre entfernt ist, dauert mit 90% der Lichtgeschwindigkeit nur 43 Jahre Schiffszeit. Ein Raumschiff, das sich im Jahr 2200 von der Erde aus zu diesem Planeten aufmacht, kommt bereits im Jahr 2243 Schiffszeit (und damit auch Erdzeit) dort an und ermöglicht damit den regelmässigen Transfer von Menschen, Material, weiteren Raumschiffen und Informationen zu der neuen Kolonie. Zu einem späteren Zeitpunkt können weitere Wurmlochverbindungen von der neuen Kolonie aus gelegt werden (wobei Wurmlochrouten immer von der Erde wegzeigen müssen, da sonst der Kollaps des Wurmlochs riskiert wird). Innert weniger Jahrhunderte Erdzeit entsteht nun ein komplexes, dreidimensionales Wurmlochnetzwerk mit der Erde im Zentrum, mit dem sich im Prinzip das gesamte sichtbare Universum erreichen lässt.
Begegnungen mit Ausserirdischen – in der extremen Zukunft
Es ist nun zu vermuten, dass wenn künstliche Wurmlöcher tatsächlich möglich sind, sie von jeder Hochtechnologiezivilisation im Universum früher oder später entdeckt werden – vermutlich an einem vergleichbaren Punkt ihrer Entwicklung. Aus allen Zeiten spriessen so Wurmlochnetzwerke verschiedenster Zivilisationen ins Universum hinaus. Interessant ist dabei, dass jedes Netzwerk seine eigene „Zeit“ hat, die an die Zeit auf dem Heimatplaneten der Zivilisation gebunden ist. Von „aussen“ gesehen dauert die Errichtung des Netzwerks natürlich Millionen von Jahren: ein äusserer Beobachter, der zusieht, wie das relativistische Raumschiff von der Erde zur Andromeda-Galaxie startet, sieht es erst nach 2.5 Millionen Jahren dort ankommen. Dies führt dazu, dass zu dem Zeitpunkt, wenn sich zwei Netzwerke treffen, auf den Heimatplaneten BEIDER Zivilisationen „subjektiv“ nur wenige Jahrhunderte verstrichen sind, obwohl sie räumlich und zeitlich durch viele Millionen Lichtjahre und Jahre getrennt sind. Stellen wir uns als Beispiel vor, eine andere Zivilisation in einer Galaxie, die rund 50 Mio Lichtjahre von Andromeda entfernt ist, hätte vor 47.5 Millionen Jahren begonnen, ein Wurmloch nach Andromeda zu verlegen. Wie wir auch würden sie die Andromeda-Galaxie in 2.5 Millionen Jahren (gemessen im Zeitrahmen des Universums, bzw. von einem „äusseren Beobachter“) erreichen. Von der Erde aus gesehen dauert der Bau der Wurmlochverbindung jedoch nur 15 Jahre. Für ein mit relativistischer Geschwindigkeit fliegendes Raumschiff (erst recht, wenn es ständig beschleunigt) sind 50 Mio Lichtjahre praktisch „das gleiche“ wie 2.5 Mio Lichtjahre: der Bau der Wurmlochverbindung von der fernen Zivilisation nach Andromeda würde aus ihrer Sicht nur geringfügig länger als unsere 15 Jahre dauern, sagen wir mal, 18 Jahre. So trifft sich die Menschheit mit der ausserirdischen Zivilisation, nur gerade 15 bzw. 18 Jahre nachdem auf der Erde bzw. dem Heimatplaneten der ausserirdichen Zivilisation ein relativistisches Raumschiff in Richtung Andromeda gestartet wurde.
Aus unserer Sicht (bzw. der Sicht jeder einzelnen Zivilisation im Universum, ganz egal wo sie sich befindet und wann sie entstanden ist) könnte der „Erstkontakt“ mit einer ausserirdischen Zivilisation nur Jahrzehnte bis Jahrhunderte nach dem Bau der ersten Wurmlochverbindungen entfernt sein, auch wenn dieser Kontakt, in einem äusseren Zeitrahmen betrachtet, erst Millionen oder sogar Milliarden Jahre in der Zukunft stattfindet.
Mit der Zeit gleichen sich die Wurmlochnetzwerke verschiedenster Zivilisationen aneinander an: so entsteht mit der Zeit ein Wurmlochnetzwerk, das praktisch jeden von einer hochentwickelten (sprich wurmlochbauenden) Zivilisation bewohnten Planeten im Universum miteinander verbindet. Eine Welt, wie wir sie aus Fernsehserien (wie z.B. Star Trek) kennen, würde entstehen: Millionen von Zivilisationen stehen miteinander im Kontakt, nur wenige Jahrhunderte in unserer eigenen (subjektiven) Zukunft. Es gäbe allerdings keinen Anlass für eine „oberste Direktive“, welche den Kontakt zu weniger weit entwickelten Zivilisationen verbietet: die riesigen Distanzen zwischen den Zivilisationen in Raum und Zeit (ausserhalb des Netzwerks) stellen sicher, dass nur Zivilisationen kontaktiert werden, die in der Lage sind, Wurmlochnetzwerke zu bauen: alle anderen bleiben abgenabelt in den Weiten abseits des Netzwerks sicher versteckt.
Das aufgedeckte Rätsel der Schwarzen Löcher
Schwarze Löcher entstehen z. B. am Ende der Existenz eines Riesensterns bei einer Hypernova, wobei die (nach innen gerichtete) Schwerkraft über die expansiven Kräfte (der beendeten Kernfusion) siegt. Der Kollaps des Kerns vollzieht sich dabei so rasant, dass mit dem Ende des Kollaps die äußere Schicht des Sterns mit immenser Geschwindigkeit weggeschleudert wird. Schwarze Löcher beherbergen in ihrem Zentrum eine Sternleiche, deren Anziehungskraft so enorm ist, dass in ihrem Umfeld bis zum sogenannten Ereignishorizont, der die Sternleiche kugelförmig umgibt, kein Lichtstrahl nach außen dringt.
Die Erläuterung dieses Phänomens durch ein Beispiel:
Wenn die Geschwindigkeit einer durch das Weltall fliegenden Galaxie rund 200.000 km/s beträgt, stehen für die Erreichung der maximal möglichen Lichtgeschwindigkeit noch rund 100.000 km/s zur Verfügung. Sollte die Anziehungsgeschwindigkeit einer Sternleiche mehr als 50.000 km/s ausmachen, erzielt die Anziehungsgeschwindigkeit am Ereignishorizont jene rund 50.000 km/s (= die Hälfte der zur Verfügung stehenden rund 100.000 km/s), und es entsteht ein sogenanntes Schwarzes Loch, weil aus dieser Region kein Licht mehr ins Weltall dringt.
Die Erklärung: Das Licht einer Lichtquelle, die sich genau am Ereignishorizont befindet, unterliegt der Reisegeschwindigkeit der Galaxie von rund 200.000 km/s und der Anziehungsgeschwindigkeit von rund 50.000 km/s in Richtung der Sternleiche. Damit stehen für dieses Licht am Ereignishorizont nur noch rund 50.000 km/s in die entgegengesetzte Richtung (weg von der Sternleiche) zur Verfügung, weshalb der Lichtstrahl den Ereignishorizont nicht verlassen kann. Dieser Lichtstrahl ist somit netto mit rund 200.000 km/s (mit der Galaxie) unterwegs, weil sich die beiden entgegengesetzten Geschwindigkeiten von jeweils rund 50.000 km/s aufheben.
Befände sich ein Lichtstrahl innerhalb des Schwarzen Lochs, würde er die Reisegeschwindigkeit der Galaxie von rund 200.000 km/s ebenso mitmachen. Die Anziehungsgeschwindigkeit im Schwarzen Loch (bzw. innerhalb des Ereignishorizonts) wäre z. B. 51.000 km/s. Dadurch bliebe für einen Lichtstrahl, der von der Sternleiche wegleuchten würde, nur noch eine maximale Geschwindigkeit von rund 49.000 km/s übrig – zu wenig, um zum Ereignishorizont zu gelangen bzw. das Schwarze Loch zu verlassen.
So trivial lässt sich das Geheimnis um die Schwarzen Löcher lüften. Eine angebliche „Krümmung des Raums“ oder „der Stillstand des Zeitablaufs“ innerhalb eines Schwarzen Lochs wirken dagegen wie ein Hokuspokus der Relativitätstheorie. Siehe auch: ‚Die Welt der Relativität – alles falsch? Korrekturen zur Relativitätstheorie‘ mit ISBN 9788490391730
könnte man ein wurmloch nicht so bauen??, das man einn kreis an materie hat der dreht sich enorm schnell und erzeugt gravitaion in der mitte wird dann die raumzeit ausereinandergerissen und verbindet sich vn bedien sietenzueinander… ist nur theorie villeicht
„Materie über weite Entfernungen zu transportieren, ohne den Raum dazwischen zu durchqueren, wird nicht möglich sein. Anders sieht es da mit Informationen aus. Ich könnte mir da ein System zur Informationsübertragung, auf Grundlage der Nichtlokalität (Quantenphänomen), gut vorstellen.“
Dazu müsste man verstehen wann und wie etwas Masse erhält. Wenn es möglich ist Masse in Energie umzuwandeln und wieder exakt rückzuverwandeln – genau das müsste ja theoretisch möglich sein auf Grund der Informationsübetragung, kann man auch Materie transportieren. Alles eine Frage der Codierung.
In einer von vielen möglichen Versionen der Quantengravitation ist es denkbar, dass Wurmlöcher ohne jegliche negative oder exotische Materie existieren.
http://www.newscientist.com/article/mg21328555.800-intergalactic-subway-all-aboard-the-wormhole-express.html?full=true
http://arxiv.org/abs/1111.4049
Das ganze hat allerdings einen kleinen Haken: Während winzige Wurmlöcher für Kommunikation und Energietransfer möglich sind, müssten derartige Wurmlöcher, deren Gezeitenkräfte klein genug sind, dass ein Mensch sie überleben kann, einen Radius von etwa 10-100 Lichtjahren haben (!). Wurmlöcher könnten aber auch beliebig viel grösser sein, was sie möglicherweise über intergalaktische Distanzen beobachtbar macht.
Daran hab ich jetzt auch etwas kauen müssen, aber ich denke, die Lösung ist doch relativ einfach.
Zunächst einmal, wir wissen, die Wurmlöcher müssen im Raum weiter voneinander getrennt sein als in der Zeit – nur dann lassen sich Paradoxien vermeiden und das Wurmloch ist Visser-stabil (dh, es kollabiert nicht durch sich selbst verstärkende Quantenfluktuationen).
Das heisst, bei der Erzeugung des Wurmlochs ist dieses schon super-luminal, das heisst, es verbindet zwei Regionen schneller als ein Lichtstrahl dies kann. Wenn das Wurmloch also erzeugt wird, haben beide Enden die exakt gleiche Zeit, sind aber durch eine endliche Strecke getrennt. Man kann sich das in einem Raumzeit-Diagramm vorstellen: nach rechts geht der Raum, nach oben die Zeit. Die 1:1-Linie ist die Linie eines Lichtstrahls. Das Wurmloch verbindet den Ursprung (das Wurmloch auf der Erde) mit einem Punkt \“unterhalb\“ der 1:1 Linie, auf zunächst gleicher Höhe wie dem Ursprung (alle Visser-stabilen Wurmlöcher liegen unter der 1:1-Linie – Wurmlöcher darüber sind Zeitmaschinen). Die beiden Punkte bewegen sich gleichmässig nach oben (also vorwärts in der Zeit, sind aber stillstehend im Raum). Wenn nun das äussere Wurmloch wegbeschleunigt wird, bewegt es sich zusätzlich nach rechts, bleibt aber stets unterhalb der \“gefährlichen\“ 1:1-Linie. Das bleibt bis zur Ankunft auf Andromeda so. Kehrt die Crew nun durch das Wurmloch zurück, kann sie zwar das wegfliegende Raumschiff sehen. Der Lichtstrahl, der sich ja auf der 1:1-Linie bewegen muss, kann das Raumschiff jedoch niemals erreichen, da dieses immer \“darunter\“ fliegt. Der einmal – bei der Erzeugung des Wurmlochs – geschaffene Vorsprung lässt sich deshalb nie mehr einholen (solange das Raumschiff nicht plötzlich auf die Erde zufliegt, natürlich).
Moin zusammen,
obwohl dieses Thema schon etwas älter ist, möchte ich trotzdem mal meine Gedanken dazu äußern.
Zunächst mal finde ich den Gedankengang natürlich spannend, würde er es uns doch ermöglichen, das Universum zu erforschen – wenn es uns denn gelänge ein Wurmloch zu erzeugen und die Energie aufzubringen, ein Ende davon in die Tiefen des Alls zu transportieren. Allerdings glaube ich, dass das trotzdem nicht geht, und zwar weil in jedem Fall eine Zeitreise ermögicht würde.
Szenario: wir erzeugen im Jahre 2100 auf der Erde ein Wurmloch und schicken es mit einem Raumschiff in die Andromeda-Galaxie. Dort kommt es bei 0,9c nach etwa 2,5 Millionen Jahren an. Für die Crew des Raumschiffes sind aber erst 15 Jahre vergangen.
Nun verbindet das Wurmloch die Erde des Jahres 2.115 mit dem Ziel in der Andromeda-Galaxie im Jahre 2.502.100. Die Crew schreitet nun durch das Wurmloch zurück zur Erde. Schauen Sie von hier durch ein Teleskop, so können sie das Raumschiff in einer Entfernung von ~ 13,5 Lichtjahren entdecken. Natürlich können sie auch mit einer starken Laserwaffe auf das Raumschiff schießen. Der Laser ist ja 1c schnell, holt also das Raumschiff ein und zerstört es. Und schon wäre das Zeitreisen-Paradox komplett.
Hmmm, wo ist mein Denkfehler? Ich hoffe, es gibt einen, denn sonst wäre eine weitere nette Illusion zerstört.
Bin ziemlich Anhänger von \“keine Zeitreise rückwärts möglich\“ einfach weil ich es mir noch \“fast\“ nie einwandfrei logisch im Kopf durchspielen konnte. Das ist also nicht mein Problem mit Vissers Theorie sondern:
Wenn wir das Gedankenspiel von Bynaus nehmen und uns dem schwarzen Loch (weiterhin sL) nähern vergeht für uns eine bestimmte Zeit. Diese wird freilich, durch die unterschiedliche Gravitation und der daraus resultierenden Änderung der Zeit (Licht nie langsamer als c, bla…) sehr gestaucht, aber sie geschieht. So dass bei der Rückreise durch das Loch (welches ja nach den gleichen Gesetzen der Hinreise geschieht) immer zumindest diese kleine Zeitspanne passsiert sein muss.
Bynaus geht in seiner Überlegung mit dem Netz davon aus, dass ich immer mit der selben relativen Geschwindigkeit aus dem Loch heraustreten sollte, wie ich reintrete um ein Wurmloch für Personenreisen nutzen zu können, somit umginge man das Problem mit dem ein und aussteigen bei Lichtgeschwindigkeit.
Problem liegt aber auf der Hand, es sind jetzt natürlich je nach Gravitation (oder relativistische Geschwindigkeit for that matter) verschiedene Geschwindigkeiten für die jeweiligen Bezugssysteme. Man würde also vom sL-Wurmlochende eintreten und sooooo langsam wieder austreten, dass es einen zusammenschiebt und man als flache Scheibe heraus-\“tritt\“ (wohl eher fließt).
Jetzt zu sagen, dass man dies umgeht, indem man die beiden Bezugssysteme gleichschaltet und jetzt auf der Erde die gleiche Zeit vergehen muss wie auf dem Schiff(also in Nähe des sL), finde ich falsch, denn dann müsste sich die Zeit schneller vortbewegen im Erdbereich aber wo hört das auf? Es müsst esich teoretisch bis zum Punkt des Eingangs \“ausbreiten\“ was wiederum die ZEit beim Eingang \“verschnellert\“ und so weiter und so fort.
Bin somit der Meinung, das also eine \“Relativ-Zeit-Angleich\“ nicht stattfinden kann. Scenario nach mir:
Zunächst mal die Scheibengeschichte von oben und: Vom Erd-Ende sieht man also hinein und sieht dunklen fast völligen Stillstand, während man vom sL-Ende weißen Zeitraffer sieht. Hehe somit hat man auch ne Prima Methode die relative Zeit des jeweils anderen Endes zu Messen, man vergleicht die Helligkeit des \“Ereignisshorizonts\“. Ich weis is ne Stargatevokabel, ich mein damit das Allgemeine Erscheinungsbild des Wurmlochs, also überall da wo aus ihm Licht austritt.
Das hebelt denke ich die Netz idee aus, aber gibt uns Träumern trotzdem die Möglichkeit, andere Sternensysteme zu besiedeln. Stichwort Generationenschiff, oder Seed-schiff, von mir aus auch mit relativistischer Geschwindigkeit losschicken, Kolonie aufbauen (Wurmloch nicht vergessen) und wenn man dort ist Leute schicken. Die haben dann zwar auch mit stauchungen ihrer Moleküle zu kämpfen(weil die welt näher am Milchstraßenzentrum liegt, oder ne schwerere Sonne hat, oder selbst sehr schwer ist), aber das is zu vernachässigen hoffe ich *Daumen drück*. Außerdem kann man es ja durch die oben beschriebene Lichtintensitätsmethode messen und im Zweifelsfall nen anderen Planeten nehmen.
Zur Frage: Nein, zurück zur Erde geht eben gerade nicht. Denn durch das zweite Wurmloch haben wir im Prinzip eines, das von der Erde einfach 5 Mio Jahre in die Zukunft führt, dh, die Wurmlochenden sind zwar 5 Mio Jahre voneinander getrennt, aber eben nicht die dafür nötigen 5 Mio Lichtjahre. Entsprechend müsste das Wurmloch nach Visser kollabieren.
Noch eine Bemerkung als ich die ganz Unten stehende Überlegung gemacht habe ist mir in den Sinn gekommen, dass es doch gar nicht möglich ist in einem Raumschiff ein solches Wurmloch zu produzieren, weil sich die Enden immer weiter (in Lichtjahren gemessen) auseinander befinden müssen, als der selbe Wert in Zeit…
Das bedeutet, dass das Wurmloch erst nach ein wenig mehr als der Differenz der Lichtgeschwindigkeit zur Erreichten Durchschnittsgeschwindigkeit pro Zeit (muss ja schliesslich eine Strecke ergeben)aktiviert werden kann, da wir ja nicht Überlichtgeschwindigkeit reisen können und sonst Herrn Visser`s Zeit/Distanz Regel brechen würden.
(kann gut sein, dass ich ne Fehlüberlegung gemacht habe, in diesem fall bitte antworten)
Ich habe nur eine kleine Frage…
Wenn wir jetzt zu diesem Planeten fliegen und dort das Portal aufstellen, dann befindet sie sich 2.5mio. Jahre in der Zukunft und könnten prinzipiell ein Portal dort lassen und gleich wider zurück auf die Erde reisen, weil nach einer solch langen Zeit sowieso niemand mehr auf der Erde Lebt…
Also könnten wir gleichzeitig die Erde jetzt und in 5Mio. Jahren bevölkern? Schliesslich ist er Lebensfreundlich usw.
Zeitreisen scheit immer noch ein großer Traum einiger zu sein. Zurück durch die Zeit, also die Uhr zurück stellen und in ein beliebiges Zeitalter zu reisen, ist schlichtweg unmöglich. Zeitreisen in die Zukunft sind möglich, sie finden eigentlich schon immer statt. Jede vergangene Sekunde ist ein Schritt in die Zukunft. Den Effekt kann man, relativ zu einen anderen Bezugsystem, verzögern, indem man sich mit hoher Geschwindigkeit relativ von diesem Bezugsystem bewegt. Darum … alles ist relativ.
Zurück zum Wurmloch. Einige stellen sich darunter eine Art Tor, wie in Stargate, vor. Das ist so nicht machbar und, meines wissend, auch nicht theoretisch vorgesehen. Materie über weite Entfernungen zu transportieren, ohne den Raum dazwischen zu durchqueren, wird nicht möglich sein. Anders sieht es da mit Informationen aus. Ich könnte mir da ein System zur Informationsübertragung, auf Grundlage der Nichtlokalität (Quantenphänomen), gut vorstellen.
ich denke zeitreisen mit lichtgeschwindigkeit sind nur in eine richtung möglich – auch wenn es meiner meinung nach keine wirklichen zeitreisen sind. Wurmloch mal aussen vorgelassen.
Ein raumschiff fliegt mit lichtgeschwindigkeit zum nächsten stern der 4 lichtjahre entfehrnt ist. am 1.1.2020 startet es.Für die astronauten ist dank der hohen geschwindigkeit die reise vom zeitfaktor sehr viel erträglicher als die wartezeit der auf der erde zurückgebliebenden. Auf der Erde vergehen 4 jahre da die zeit normal schnell verläuft. im raumschiff sind villeicht nur ein paar monate verstrichen. im grunde haben die astronauten nur ein paar jahre zeit eingesparrt, sind aber niemals durch die zeit gereist da das schiff genau wie in der normalzeit 4 jahre gebraucht hat um am ziel anzukommen. quasi eine verlangsamte zeitspanne innerhalb einer normalen zeitspanne.
für die astronauten wäre es eine gefühlte zeitreise in die zukunft, weil sie halt langsamer waren. tatsache wie schon erwähnt waren sie dennoch 4 jahre unterwegs =)
Mit wurmlöchern denke ich wird das nicht anders sein. jenachdem wie lang der tunnel ist um vom Ein zum Ausgang zu gelangen und jenachdem wie schnell man hindurchfliegt wird am ende dasselbe bei rauskommen.
fliegt man mit lichtgeschwindigkeit hindurch vergeht die zeit an bord natürlich wieder langsamr. fliegt man normalschnell durch und das wurmloch hätte einen milliarden km langen durchgang so würde es auch dementsprechend dauern es zu durchfliegen, auch wenn man dabei eine ganze galaxie überspringt.
Ausser es ist z.b. ähnlichin wie stargate. du hälst deine hand in ein wurmloch und sie guggt auf der anderen seite herraus. 0 zeitverlust/gewinn bei einer durchreise.
Fakt – zeitreisen gibt es nicht – nur unterschiedliche ablaufgeschwindigkeiten. man könnte also nicht zurückreisen und sein opi killn *gg*
Das ist eine sehr berechtigte Frage. Wie ich im ersten Satz des Artikels schon schrieb, ist nicht absehbar, dass (oder wie) ein solches Wurmloch erzeugt werden könnte. Es gibt Konzepte, die mit \“exotischer Materie\“ (mit einer negativen Energiedichte) arbeiten und mit erstaunlich wenig davon auskommen, aber auch diese müsste natürlich zuerst erzeugt werden. Sollte sich der Mach-Lorentz-Antrieb (siehe entsprechenden Artikel auf dieser Seite) als realisierbar erweisen, gibt es in den Formeln dazu einen \“Wurmloch\“-Term, das heisst, man kann demnach ein physikalisches System im Prinzip dazu bringen, sich zu verhalten, wie wenn es aus negativer Materie bestehen würde. Aber das ist alles höchst spekulativ und ohne Verankerung in Experimenten und Beobachtungen.
Ok, bleibt nur noch die Frage … Wie? Mit dem Casimir-Effekt kann man die virtuellen Teilchen zwar gut beschreiben, aber er hilft uns nicht ein Wurmloch zu erzeugen. Wie will man also den Effekt sonst noch verhindern? Was mir dazu einfällt ist die \“Hawking Strahlung\“, die sich am Rand des Ereignishorizont, eins schwarzen Loches, abspielt.
Ja, so ungefähr. Wobei es schwierig ist zu sagen, ob das Raumschiff \“da\“ ist oder nicht – das hängt vom Bezugsrahmen ab. Das erdferne Ende des Wurmlochs ist nach 15 Bordjahren in der Andromeda-Galaxie angekommen. Da es mit der Erde verbunden ist, und ein \“stationäres\“ Wurmlochende eben in 15 Jahren nur 15 Jahre weit in der Zeit vorwärts reist, kann man 15 Jahre nach dem Start durch das Wurmloch die Andromeda-Galaxie erreichen, selbst wenn das Raumschiff von den Teleskopen der Erde aus gesehen noch immer sichtbar \“unterwegs\“ ist.
Nun, ob es Tachyonen gibt oder nicht, sei dahingestellt: die Teilchen werden hypothetisch genannt, weil wir keine Experimente haben, um zwischen ihrer Existenz und Nichtexistenz zu unterscheiden – wir können also nicht wissen, dass es sie nicht gibt.
Hmm … also, ich hab das jetzt so verstanden. … Wenn man so ein Raumschiff mit einem Wurmloch ausstattet und es bewegt sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit, z.b. zur Andromeda- Galaxie, dann dauert das für die Besatzung 15 Jahre. Da die Zeit, an den Enden das Wurmloches, ja gleich läuft, heißt das, dass das Raumschiff schon da ist, bevor es da ist. Somit würde die Reise, auch von der Erde aus, nur 15 Jahre dauern. Die Besatzung könnte quasi schon die ersten Bilder, 15 Jahre nach dem Start, von den Sternen durch das Wurmloch schicken, obwohl, von der Erde aus gesehen, das Raumschiff immer noch unterwegs ist.
Wenn das so gemeint ist, denn kann ich das leider nicht nachvollziehen. Mag zwar sein das es rein mathematisch von der Relativitätstheorie her möglich sei. Aber nicht alles, was mathematisch möglich ist, ist möglich. Ich erwähne nur zu gern die Tachyonen, die rein mathematisch von der Relativitätstheorie existieren können. Solche bizarren Elemente kommen heraus, wenn man es mit der Mathematik, etwas zu weit getrieben hat. Das Ergebnis währe das gleiche, wie das negative einer Polynomfunktion, oder einer Wurzel, die für praktische Anwendungen unbrauchbar währen.
Nein, es ist kein Verstoss. Aus dem Umstand, dass das Raumschiff in 15 Jahren Bordzeit die Andromeda-Galaxie erreicht, liesse sich ja schon ableiten, dass die Zeitdilatation gemäss Relativitätstheorie gilt (sonst würde das 2 Mio Jahre dauern).
Die Zeit läuft auf dem Raumschiff auch nicht langsamer als auf der Erde – das scheint nur so, von der Erde aus gesehen. Vom Raumschiff aus gesehen scheint aber die Zeit auf der Erde langsamer zu gehen. Erst nachdem das Raumschiff wieder gegenüber der Erde zum Stillstand kommt, zeigt sich der reale Effekt der Zeitdilatation.
Ja, mir erscheint das mit dem Raumschiff und dem Wurmloch ehr als Paradoxon.
Ein Beispiel:
Wir haben zwei Bezugsysteme, einmal die Erde und einmal ein Raumschiff. Das Raumschiff bewegt sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit relativ zur Erde. Das heiß, dass die Zeit auf dem Raumschiff, in bezug auf die Erde, langsamer geht. Wenn ich diese beiden Bezugsysteme nun mit einem Wurmloch verbinden würde, währ das doch ein Verstoß gegen die Relativitätstheorie. (?)
Zur Sache mit dem relativistischen Raumschiff: Das Wurmloch verbindet zwei Punkte in Raum und Zeit miteinander: Die Erde auf der einen Seite, das Raumschiff auf der anderen. Aus Sicht der Besatzung eines ständig mit 1 Ge beschleunigenden Raumschiffs ist dieses nach 15 Jahren Flugzeit in der Andromeda-Galaxie angekommen, während auf der Erde 2 Mio Jahre vergangen sind (würde das Raumschiff umkehren, wären sie nach nochmals 15 Bordjahren bzw 4 Mio Jahren auf der Erde wieder zurück). Das Wurmloch existiert aber zum Zeitpunkt der Ankunft erst seit 15 Jahren – es verbindet das Raumschiff mit der Erde, 15 Jahre nach dessen Start. Wäre es nicht so, könnte ein Wurmlochreisender ja feststellen, dass die Zeit auf dem Raumschiff \“langsamer\“ vergeht (er kann z.B. jedes Jahr an seinem Geburtstag vorbei kommen und die Crew fragen, wieviel Zeit seit seinem letzten Besuch vergangen ist: ist es weniger als ein Jahr, ist die Zeit auf dem Schiff offensichtlich verlangsamt), das darf aber gemäss Relativitätstheorie nicht sein: jedes Bezugssystem ist gleichwertig.
Die ganze Sache mit den Wurmlöchern, ist aus meiner sicht eine Traumwelt. Damit möchte ich nicht sagen das es theoretisch unmöglich ist, aber auf jeden fall praktisch.
Um einen weit entfernten Ort im Universum zu erreichen und das schneller als mit Lichtgeschwindigkeit, gibt es, nach meinem Verständnis, zwei theoretische Möglichkeiten.
1.Man erstellt ein Raum, als eine Art Tunnel (Wurmloch). Wobei mir nicht geläufig ist wie man den mit dem Raum des Universum verbinden soll, geschweige ihn erstellt.
2.Aus meiner sicht sehr interessant. Man durchstößt das Raum-Zeit-Kontinuum, wie es uns schon in der Quantenwelt vorgemacht wird. Aber wie jeder weiß, sind Quantentheorie und Relativitätstheorie, zwei unterschiedliches par Schuhe.
Das mit dem relativistisches Raumschiff und dem damit verbundenem Wurmloch, klingt mir unlogisch. Wenn das Schiff mit 0,9 mal der Lichtgeschwindigkeit, relativ zur Erde, unterwegs sein soll, dann vergeht die Zeit auf dem Schiff auch entsprechend. Da aber das Schiff mit dem Wurmloch verbunden ist, soll auf der Erde die Zeit gleich sein? Dann müsste aber auch die Relativgeschwindigkeit 0 sein. Sonnst haut das nicht mehr mit der Relativitätstheorie hin.
Wieviel Energie wäre notwendig das Wurmloch zu installieren bis zum Reiseziel?
Reicht da die gesammte Energieproduktion der Erde bei Reisen von Lichtjahren?
Wenn ein Wurloch ein Raumwirbel ist, wie soll das Schiff den Raum in Rotation versetzen, wenn im Raum nichts ist, auf das das Schiff einwirken könnte?
Geschwindigkeit relativ zu was?
Die Physik von Wurmlöchern ist recht gut untersucht – ich glaube, wenn sie irgendeinen der Erhaltungssätze verletzen würden, wüsste man das. Damit will ich einerseits sagen, dass ich nicht das nötige mathematische und physikalische Rüstzeug habe, um dir zu zeigen, dass keiner der Erhaltungssätze verletzt wird (deshalb schreibe ich ja gelegentlich: \“soweit ich das verstehe…\“). Anderseits, dass Wurmlöcher beliebte und legitime Forschungsobjekte der theoretischen Physik sind und ich deshalb grundsätzlich bezweifle, dass sie nicht \“wasserdicht\“ sind. Wir wissen bloss nicht, ob diese Wurmlöcher auch in der Realität existieren.