Altijd al door een wormgat willen reizen? De grote vraag rondom deze tunnels door de ruimtetijd is altijd geweest: kunnen ze eigenlijk wel lang genoeg bestaan om iets erdoorheen te laten gaan? Nieuwe berekeningen wijzen erop dat het antwoord op deze vraag weleens ‘ja’ kan zijn. Sterker nog, wormgaten zouden net zo lang kunnen blijven bestaan als het heelal waarin ze zich bevinden.
Wormgaten zijn eigenlijk niets meer dat twee met elkaar verbonden zwarte gaten. In theorie komen wormgaten voor in twee varianten. Door de eerste kun je niet heen reizen. Zo’n wormgat kun je zien als een kamer met twee deuren die je alleen van buitenaf kunt gebruiken. Die deuren zijn de twee zwarte gaten aan weerszijde van het wormgat. Door die zwarte gaten kunnen wel dingen naar binnen komen, maar niets kan eruit ontsnappen.
‘Deze variant is niet bijster interessant’, zegt Diandian Wang van de Universiteit van Californië te Santa Barbara. ‘Want als er al een astronaut dapper genoeg is zich erin te storten, dan kan die nooit meer terug komen om er iets over te vertellen.’
Gaan we buitenaards leven ontdekken op ijsmanen?
De ruimtevaartorganisaties NASA en ESA spenderen momenteel miljarden aan missies naar de ijsmanen rond de planeten Jupiter en Saturnus.
Snaartheorie
Variant nummer twee is een wormgat waar je wél doorheen kunt reizen. Tot nu toe wisten we echter niet of die variant lang genoeg kan blijven bestaan om dat ook daadwerkelijk mogelijk te maken.
Voor het vormen van zo’n wormgat moet de ruimtetijd van een plat laken veranderen in een soort gatenkaas. Volgens de klassieke natuurkunde kan zoiets niet gebeuren. Maar dankzij de regels van de quantumfysica kan de ruimtetijd spontaan van vorm veranderen – hoewel dat waarschijnlijk alleen maar gedurende heel korte periodes mogelijk is.
Wang heeft nu een scenario voor het ontstaan van wormgaten uitgewerkt op basis van de snaartheorie. In deze theorie vormen kleine snaartjes het fundamentele ingrediënt van de werkelijkheid. Als een van deze snaartjes breekt, ontstaat een wormgat waar je doorheen kunt reizen. ‘Uit de energie die zo’n snaartje bevat, ontstaat bij het breken aan elk eind van de snaar een zwart gat’, zegt Wang.
Kromming
Dat dit mogelijk is, is eerder al door onderzoekers aangetoond. Het leek er echter op dat de energie in kwestie de twee zwarte gaten zover van elkaar af zou doen bewegen, dat het wormgat erdoor knapt.
Uit berekeningen van Wang en zijn team blijkt nu echter dat de kromming van de ruimtetijd deze versnelling kan tegenwerken. Dat houdt de zwarte gaten op hun plek en zorgt ervoor dat het wormgat open blijft. Een scenario als dit is wel extreem onwaarschijnlijk en wordt alleen maar onwaarschijnlijker naarmate het wormgat langer is en de zwarte gaten groter zijn.
Een wormgat dat zo groot is dat een persoon erdoorheen kan reizen, is dus veel minder waarschijnlijk dan eentje waar je licht doorheen kunt sturen. Maar met dank aan de quantumfysica is de waarschijnlijkheid van al deze scenario’s in ieder geval niet nul.
Lichtsnelheid
Het team van Wang rekende ook uit dat een doorreisbaar wormgat heel lang stabiel kan blijven: minstens zo lang als de huidige leeftijd van het heelal – en misschien zelfs voor altijd.
‘Ons vorige werk liet zien dat wormgaten doorreisbaar kunnen zijn’, zegt Aron Wall van de Universiteit van Cambridge. ‘Maar we beschreven niet het proces waaruit zo’n wormgat ontstaat.’ De berekeningen van Wang, zo zegt hij, laten nu zien hoe je er een vanuit het niets kunt maken.
Wall benadrukt wel dat je Wangs wormgaten niet kunt gebruiken om door de tijd te reizen of om sneller te bewegen dan het licht. Wanneer je door zo’n wormgat reist, zegt hij, blijf je nog altijd begrensd door de lichtsnelheid.