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Pünktlich zu Halloween macht sich Cosmic Latte auf den Weg in andere Dimensionen, durch Tunnel in Raum und Zeit und in andere Welten. Dabei landen wir (fast) in der Hölle und diskutieren unterwegs darüber, wie wissenschaftlich die Darstellungen von Wurmlöchern und Dimensionsportale in der Science Fiction sind. Und wie immer wenn es um Science Fiction geht, ist der Drehbuchautor Peter Koller zu Gast.

Wurmlöcher in der Science Fiction und die Wissenschaft dahinter

In den bisherigen Science-Fiction-Specials hat Eva mit Regisseur und Drehbuchautor Peter Koller bereits den Bau von Zeitmaschinen, den (möglichen) Erstkontakt mit Außerirdischen und auch den Weltuntergang in Film und Wissenschaft beleuchtet. In unserem vierten Special tauchen wir in die Welt der Wurmlöcher ein, die als Tunnel durch die Raumzeit interstellare Reisen (zumindest im Film) ermöglichen - faszinierende Strukturen, die Science-Fiction-Filme und -Serien als Abkürzungen durch Raum und Zeit nutzen. Aber nicht nur Science-Fiction-Autoren, sondern auch die Wissenschaft lässt sich von diesem Konzept inspirieren.

Was sind Wurmlöcher?

Der erste Ansatz für ein Wurmloch findet sich in einer Arbeit des österreichischen Physikers Ludwig Flamm von der Universität Wien aus dem Jahr 1916. Albert Einstein und Nathan Rosen beschrieben das Konzept 1935 genauer, weshalb Wurmlöcher in der Fachliteratur auch "Einstein-Rosen-Brücken" genannt werden. Wurmlöcher sind in der Science-Fiction sehr beliebt. Man kann sie sich wie eine Abkürzung vorstellen, wie einen Tunnel durch einen Berg, oder wie ein Loch, das ein Wurm in der Mitte eines Apfels gefressen hat - daher übrigens der Name, der 1957 von John Wheeler geprägt wurde (der auch den Namen "Schwarzes Loch" erfand).

Wenn wir durch ein Wurmloch reisen, könnten wir also (theoretisch) schneller als das Licht reisen, ohne ein Naturgesetz zu brechen. Denn interstellares Reisen ist, zumindest für uns Menschen, mit zwei großen Problemen verbunden:

Erstens sind die kosmischen Entfernungen in menschlichen Zeitmaßstäben nicht zu bewältigen. Die Sonne ist 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt (das entspricht 8 Lichtminuten oder einer "Astronomischen Einheit"), unser Nachbarstern Proxima Centauri ist bereits 4,2 Lichtjahre oder 39.900 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt, zum Zentrum der Milchstraße sind es schon 26.000 Lichtjahre und zu den Magellanschen Wolken 160.000 bzw. 210.000 Lichtjahre - und das ist nur unsere „galaktische Nachbarschaft“.

Um diese Entfernungen zu unseren Lebzeiten zu überwinden, müssten wir schneller als das Licht reisen - und genau hier liegt das Problem. Denn nach den Gesetzen der Physik kann nichts schneller sein als das Licht. Bei 299792,458 km/s ist die Grenze erreicht, Überlichtgeschwindigkeit ist nicht möglich.

Wurmlöcher wären eine praktische Lösung für diese Probleme, sind aber bisher rein theoretische, mathematische Gebilde. Sie existieren bisher nur als mathematische Lösungen der Relativitätstheorie und wurden noch nicht experimentell nachgewiesen. Eine einfache Lösung der Einsteinschen Gleichungen ist die Schwarzschild-Lösung, die das Gravitationsfeld einer kugelförmigen, ungeladenen und nicht rotierenden Masse beschreibt. Für Objekte, die zu einem Schwarzen Loch kollabieren, reicht die Schwarzschild-Lösung jedoch nicht aus - es treten sogenannte Singularitäten auf. Die Wurmlöcher der Allgemeinen Relativitätstheorie sind jedoch sehr instabil. Ohne Quantenverschränkung würden sie sofort kollabieren sobald sich ihnen ein Teilchen nähert, noch bevor es sie durchqueren