Die Suche nach Wurmlöchern kann beginnen
Noch ist unbekannt, ob es im Universum Abkürzungen durch die Raumzeit gibt – doch wenn solche Wurmlöcher existieren, könnten wir sie jetzt von Schwarzen Löchern unterscheiden
In der Science-Fiction-Serie "Star Trek: Deep Space Nine" dient ein Wurmloch als Abkürzung zwischen zwei weit entfernten Orten im Universum. In der Realität ist solch ein Wurmloch noch nie beobachtet worden. Doch die Existenz solch einer abkürzenden Raumzeit-Verbindung wird von der Physik nicht ausgeschlossen. Als möglich gilt beispielsweise, dass mit dem Urknall mikroskopisch kleine Wurmlöcher entstanden sind, die sich zu riesigen schlauchartigen Objekten aufblähten, während das Universum sich schlagartig ausdehnte. Alexander Shatskiy vom Lebedev Physical Institute in Moskau hat jetzt gezeigt, dass Astronomen solche Wurmlöcher eindeutig von Schwarzen Löchern unterscheiden können, wenn sie tatsächlich eines finden sollten. Das russische Weltraumteleskop Millimetron soll ab dem Jahr 2016 unter anderem nach solchen Wurmlöchern Ausschau halten.
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Der Begriff "Wurmloch" hätte anschaulicher kaum gewählt werden können. Stellt man sich den dreidimensionalen Raum des Universums als die zweidimensionale Oberfläche eines Apfels vor, dann können wir als die Bewohner dieser Fläche nur auf die andere Seite des Apfels gelangen, indem wir der gekrümmten Oberfläche folgen. Der direkte gerade Weg durch den Apfel hindurch ist versperrt – jedoch nicht einem Wurm, der sich durch den Apfel hindurchfrisst.
Wir kennen bisher keine Möglichkeit, uns "durch den Apfel zu fressen", also ein Wurmloch künstlich zu erzeugen, um es dann als Abkürzung durch die Raumzeit zu benutzen. Jedoch ist es nach derzeitigem Wissensstand nicht ausgeschlossen, dass beim Urknall mikroskopisch kleine Wurmlöcher aus zufälligen Quantenfluktuationen entstanden sind. Denn eine konsequente Anwendung der Quantentheorie fordert, dass der Raum auf mikroskopischer Ebene "fluktuiert". Das bedeutet, dass er sich in etwa so verhält wie Seifenschaum: Verbindungen zwischen Schaumbläschen können sich lösen und neue können entstehen. Bei dieser Analogie haben wir allerdings wieder eine Dimension weggelassen. Dem dreidimensionalen Raum entspricht die Oberfläche der Schaumbläschen.
Diese Fluktuationen geschehen bei derartig kleinen Abständen, dass sie unter normalen Umständen keinerlei spürbare Auswirkungen haben – es sei denn, der Raum würde um einen ungeheuren Betrag ausgedehnt. Genau solch eine Inflationsphase hat es nach der weitgehend akzeptierten Inflationstheorie kurz nach dem Urknall gegeben. Auf diese Weise könnten einige dieser winzigen Wurmlöcher zu riesigen Objekten aufgeblasen worden sein und heute im Universum fortbestehen.
