Einstein-Rosen-Brücke

Die Einstein-Rosen-Brücke wurde 1935 von Albert Einstein und Nathan Rosen als mathematische Lösung der Feldgleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie beschrieben. Sie verbindet zwei Schwarze Löcher durch einen Tunnel in der Raumzeit.

In der Originalform ist die Einstein-Rosen-Brücke allerdings nicht traversierbar: Sie öffnet und schließt sich so schnell, dass selbst Licht nicht hindurchkommen könnte. Erst spätere Arbeiten, insbesondere von Kip Thorne in den 1980er Jahren, zeigten theoretisch, dass ein Wurmloch mit exotischer Materie (negativer Energiedichte) offen gehalten werden könnte.

Die Verbindung zur modernen Physik wurde 2013 durch die ER=EPR-Vermutung von Juan Maldacena und Leonard Susskind noch tiefer: Sie schlugen vor, dass Quantenverschränkung (EPR-Paradoxon) und Wurmlöcher (Einstein-Rosen-Brücken) zwei Seiten desselben Phänomens sein könnten. In der Science Fiction sind Wurmlöcher allgegenwärtig als Mittel für überlichtschnelle Reisen, von Carl Sagans Contact bis zu Christopher Nolans Interstellar, der direkt auf Kip Thornes Forschung basiert.

Die ER=EPR-Vermutung hat das Potenzial, zwei der größten Theorien der Physik zu verbinden: die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik. Wenn verschränkte Teilchen durch mikroskopische Wurmlöcher verbunden sind, hätte das Konsequenzen für das Informationsparadoxon Schwarzer Löcher und möglicherweise für das fundamentale Verständnis von Raum und Zeit. Diese Verbindung ist noch hypothetisch, aber sie zeigt, wie fruchtbar das Denken in geometrischen Bildern für die Physik sein kann.

Praktisch gesehen bleiben traversierbare Wurmlöcher Spekulation, weil exotische Materie mit negativer Energiedichte in ausreichender Menge bisher nicht erzeugt oder nachgewiesen wurde. Die Casimir-Kraft zwischen Metallplatten erzeugt zwar messbar negative Energiedichte im Quantenvakuum, aber in weit zu kleinem Maßstab, um ein makroskopisches Wurmloch offen zu halten. Science-Fiction-Autoren, die Wurmlöcher als Reisemittel nutzen, verweisen deshalb gerne auf noch unentdeckte Physik.