Würde ein Wurmloch im Weltraum überhaupt nach irgendetwas aussehen?

Im Film „Interstellar“ wird das Wurmloch kunstvoll als Kugel dargestellt, komplett mit einer Erklärung, warum es kugelförmig ist, und wenn man sich ihm nähert, sieht es aus wie eine Kugel, die fabelhafte Galaxien usw. enthält.

Während es sinnvoll erscheint, dass die räumliche Manifestation eines Wurmlochs kugelförmig wäre, kann ich nicht verstehen, warum ein Wurmloch überhaupt wie etwas "aussehen" würde.

Wenn ich irgendetwas habe, das sich einem vernünftigen mentalen Modell nähert, ist ein Wurmloch einfach eine Region im Raum, die die Eigenschaft hat, dass Sie, wenn Sie sie durchqueren, an einem anderen Ort im Raum ankommen, als Ihre scheinbare 3D-Flugbahn vermuten lässt. Aber es ist immer noch "nur Raum". Es hat keine "Oberfläche" oder einen bestimmten "Einstiegspunkt" oder überhaupt irgendwelche besonderen Merkmale, oder?


Hinweis: Ich schätze, dass nichts in "Interstellar" als Repräsentation der tatsächlichen Physik der realen Welt angesehen werden sollte - es war einfach das Ding, das die Frage nach der realen Physik aufgeworfen hat!

Was du sagst ergibt für mich Sinn. Ich würde wahrscheinlich auch erwarten, dass ein Wurmloch eine Menge böser ionisierender Strahlung aussendet, da normalerweise davon ausgegangen wird, dass dadurch hindurchgehende Objekte zerstört werden.
Warum sollte es etwas emittieren? Nach der gleichen Logik in meiner Frage ist es nur eine Region im Weltraum, die zufällig mit einer anderen Region im Weltraum verbunden ist: Was würde eine Ionisierung in der Region verursachen (nach der Ausbreitung unglaublicher Raumzeitzerreißungen, die die Topologieänderung in der ersten verursachen Ort ;) )
Falls es jemanden interessiert, ich habe gerade eine wunderbare Filmsimulation gefunden, wie es aussehen würde, basierend auf dem mentalen Modell, das ich von dem habe, was vor sich geht: spacetimetravel.org/wurmlochflug/wurmlochflug.html Daraus ist klar, dass das Wurmloch in der Nähe ist solide Dinge, dann sieht es aus wie eine visuelle Verzerrung. Aber ich vermute, wenn die gleiche Simulation einer Region im Weltraum durchgeführt würde, würde sie wie jede andere Region im Weltraum aussehen ...
Tatsächlich war ein Großteil von Kip Thornes Beteiligung an dem Film die Modellierung der Lichtverzerrung in der Nähe des Schwarzen Lochs, und er wurde möglicherweise zu der Wurmlochsequenz konsultiert (zumindest bei der Annäherung daran).
Hätte ein Wurmloch aufgrund der Verzerrung der Raumzeit keine Gravitationslinse um die Öffnung herum? In diesem Sinne würden Sie Auswirkungen des Wurmlochs sehen, auch wenn Sie das Wurmloch selbst nicht sehen
@ Sean Du hast genau recht. Das schien der Film zu vermitteln.
@GreenAsJade: Intensive Strahlung im Wurmloch ist eine Standardvorhersage. Ich weiß nicht genug über QFT auf einem gekrümmten Hintergrund, um Ihnen eine klare Erklärung geben zu können.

Antworten (2)

Die Seite , die Sie über die Modellierung des theoretischen Aussehens von Wurmlöchern verlinkt haben, zeigt zwei Gründe, warum ein Wurmloch sichtbar sein könnte: 1) Die Szene, die Sie durchschauen, stimmt möglicherweise nicht mit der Umgebung an Ihrem Ende überein, und 2) es gibt eine Menge Verzerrungen davon das Bild aller Objekte, die sich aus Ihrer Perspektive in der Nähe des "Randes" des Wurmlochs befinden.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Beide Effekte scheinen im interstellaren Wurmloch im Spiel zu sein, wenn Sie sich das große Bild hier ansehen . Für 1) zeigt das Bild einen Haufen Nebel und eine größere Gesamtdichte von Sternen im Raum auf der anderen Seite, wodurch es sich vom Sternenfeld auf unserer Seite abhebt. Und für 2) können Sie sehen, dass es viele visuelle Verzerrungen in den Formen der Nebel und Dinge in der Nähe des kreisförmigen Randes gibt, nicht viel in der Mitte.

Kip Thorne, der Physiker, der der wissenschaftliche Berater für den Film war, sagt in Kapitel 15 von The Science of Interstellar , dass es drei einstellbare Hauptparameter oder „Griffe“ gab, die sie verwenden konnten, um einen Blick auf das Wurmloch zu werfen, das Christopher Nolan und seine Auswirkungen hatte Supervisor Paul Franklin gefielen am besten: der Radius des Wurmlochs, seine Länge und etwas, das als "Linsenbreite" bezeichnet wird, die durch die Krümmung des Raums außerhalb jedes "Munds" bestimmt wird. Aber für alle gegebenen Werte dieser Parameter verwendeten sie die realen theoretischen Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, um das Aussehen des Wurmlochs zu bestimmen:

Genau wie ich es für Gargantua (Kapitel 8) getan hatte, benutzte ich Einsteins relativistische Gesetze, um Gleichungen für die Pfade von Lichtstrahlen um und durch das Wurmloch abzuleiten, und ich arbeitete ein Verfahren aus, um meine Gleichungen zu manipulieren, um die Gravitationslinse des Wurmlochs und daraus zu berechnen was eine Kamera sieht, wenn sie das Wurmloch umkreist oder hindurchfährt. Nachdem ich überprüft hatte, ob meine Gleichungen und Verfahren die Art von Bildern erzeugten, die ich erwartete, schickte ich sie an Oliver und er schrieb einen Computercode, der in der Lage war, die für den Film benötigten hochwertigen IMAX-Bilder zu erstellen. Eugénie von Tunzelmann fügte Hintergrundsternfelder und Bilder von astronomischen Objekten für das Wurmloch zur Linse hinzu, und dann begannen sie, Oliver und Paul, den Einfluss meiner Griffe zu untersuchen.

Das Buch enthält auch einige Bilder, die zeigen, wie sich das visuelle Erscheinungsbild des Wurmlochs ändert, wenn diese drei "Griffe" auf verschiedene Weise eingestellt werden. Insbesondere zeigt er, dass das Ausmaß der Verzerrung von Objekten in der Nähe des sichtbaren Randes des Wurmlochs von der "Linsenbreite" abhängt, die die Schärfe des Übergangs vom Hals zum Raum außerhalb des Munds des Wurmlochs misst - wenn der Übergang schärfer ist, Der Raum draußen wird also in ziemlich kurzen Abständen fast flach, dann gibt es am Rand einen dünneren Bereich mit verzerrten Formen.

Schließlich bemerkt Thorne am Ende des Kapitels, dass die Leute für die visuellen Effekte, obwohl sie das äußere Erscheinungsbild genau modelliert haben, für die Reise durch das Wurmloch eine künstlerische Freiheit genommen haben, indem sie „eine Interpretation erstellt haben, die durch Simulationen mit meinen Gleichungen informiert, aber erheblich verändert wurde künstlerische Frische hinzufügen."

Der Link zu Thornes Web ist faszinierend, aber ich fand es gleichermaßen zutiefst enttäuschend, dass ich den Film, den wir verlinkt haben, faszinierend fand. Während Thornes Worte beschreiben, wie nach seiner wissenschaftlichen Einschätzung ein Wurmloch im Weltraum aussehen würde, ist das resultierende Bild auf seiner Seite – das Intersellar-Bild – weit davon entfernt. Anstatt die lokale Szene zu "linsen" (was aufgrund der geringen Sternendichte fast nicht wahrnehmbar wäre), hat es einen seltsamen "blasenartigen" Rand und zeigt darin Fotos von "Galaxien" ... die kaum vorhanden sind sieht aus dieser Entfernung so aus...
@GreenAsJade - Ich denke, die Dinge, die Sie als Galaxien identifizieren, sollten Nebel sein, die hinzugefügt wurden, um der anderen Seite des Wurmlochs ein wenig mehr visuelles Interesse zu verleihen. Selbst wenn Sie darüber streiten, was sie als Hintergrund auf die andere Seite legen, denke ich, dass die Art und Weise, wie der Hintergrund beim Blick durch das Wurmloch verzerrt wurde, einschließlich der "blasenartigen Kante", in Bezug auf die Lichtwege genau berechnet wurde von der allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagte Strahlen. Aber wie er sagte, sie haben die Parameter angepasst, die die Krümmung des Raums um das Wurmloch herum beschreiben, um die visuelle Darstellung zu schaffen, die Nolan am besten gefiel.
Ich stimme zu, dass sie "Sternendinger" und (IMHO) den Blasenrand hinzugefügt haben, um ihm visuelles Interesse zu verleihen. Möglicherweise wird der "Randeffekt" durch Verzerrungen der Nebel auf der anderen Seite verursacht, aber es scheint nicht so zu sein (genauso kann man deutlich sehen, dass es der Strand ist, der am Rand des Lochs in der verzerrt wird Film). Ich denke, dass dies alles meine Frage so beantwortet: Ein Wurmloch im (tiefen) Weltraum würde wahrscheinlich fast gar nicht aussehen, es sei denn, Sie bemerken zufällig eine Verzerrung einiger Sterne im Feld oder in der entfernten Änderung, auf die es trifft auf etwas Großes.
@GreenAsJade - Ich verstehe nicht wirklich, welchen Teil des Randes Sie betrachten, der Sie daran zweifeln lässt, dass es sich nur um verzerrte Nebel und Sterne handelt. Wenn Sie sich die weißen Flecken unten und rechts und links ansehen, sieht es völlig offensichtlich aus Für mich sind es drei Nebel, und wenn Sie hineinzoomen, können Sie komprimierte Sternenfelder an den unteren Rändern zwischen ihnen sehen. Die weißliche Oberkante ist nicht so auffällig, scheint aber eine Verlängerung des Nebels zu sein, dessen Zentrum bei etwa 2 Uhr liegt. Ich bezweifle wirklich, dass Kip Thorne über das Rendering lügen würde, da er ehrlich über die Ungenauigkeit des Innenraums war.
Ich glaube du hast recht. Man könnte also sagen, wenn das fragliche Wurmloch einen Austrittspunkt hätte, der sehr nahe an einem dichten Nebelfeld liegt, dann könnte es so aussehen. Andernfalls sieht es viel wahrscheinlicher aus wie nichts oder höchstens eine subtile Verzerrung im Sternenfeld. :)

Es gibt keinen Grund dafür, dass ein passierbares Wurmloch kugelsymmetrisch ist; Tatsächlich scheint es selbst nach Wurmlochstandards sehr unwahrscheinlich, dass dies der Fall wäre.

Der Grund dafür ist, dass bei kugelförmiger Symmetrie die exotische Materie und alle dafür erforderlichen Eindämmungsstrukturen kugelförmig verteilt sind, was bedeutet, dass sie das Wurmloch auf allen Seiten blockieren und Sie sie durchqueren müssen, um es zu durchqueren . Interstellar scheint dieses Problem völlig zu ignorieren. Ihre Raytracing-Simulation behandelt das Wurmloch als Vakuum (was es nicht ist) oder behandelt zumindest die exotische Materie und die Containment-Maschinerie als völlig unsichtbar und nicht greifbar. Ich nehme an, das ist nicht unmöglich – sie könnten aus Schattenmaterie bestehen –, aber es fügt einer bereits weit hergeholten Idee eine weitere Ebene von Weit hergeholt hinzu.

Kip Thornes Originalarbeit mit Michael Morris ( ohne Paywall ) verbringt viel Zeit damit, die Kräfte zu analysieren, denen ein Schiff beim Durchqueren des Wurmlochs ausgesetzt ist, da die Überlebensfähigkeit der Reise der Geometrie Grenzen auferlegt (Abschnitt II.E). Diese Analyse ist nur notwendig, weil ihre Annahme einer Kugelsymmetrie es dem Schiff unmöglich macht, den Bereichen hoher Krümmung auszuweichen.

In Abschnitt II.F.4 schlagen sie vor, eine kleine Vakuumröhre durch die Kugel zu führen. Aber ich denke, Sie können die sphärische Symmetrie genauso gut ganz vergessen und ein Wurmloch mit Ecken machen:

Der mittlere Teil dieses Verteilers, durch den das Raumschiff passieren würde, ist flach. Die gesamte exotische Materie befindet sich an den Enden, und Sie können eine solide Eindämmungsstruktur darum legen, ohne das Schiff zu blockieren.

Das Ergebnis der Erweiterung auf 3 räumliche Dimensionen ist die Art von Spiegelportal, das seit Jahrhunderten eine tragende Säule von Fantasy-Geschichten ist:

Die exotische Materie befindet sich im Rahmen, und an anderer Stelle gibt es keine signifikante Krümmung (und insbesondere keine Verzerrung des Lichts, das durch die Mitte fällt).

Es ist mit ziemlicher Sicherheit unmöglich, so etwas zu machen, aber es scheint viel plausibler zu sein als das, was in Interstellar oder in Hypnosifls Antwort gezeigt wird.

Das ist sehr interessant ... es ist so, wenn ein funktionierendes Wurmloch wirklich möglich wäre , würde es tatsächlich mehr , nicht weniger, fantastisch aussehen ... hmm :) Legt auch nahe, dass Stargate nicht so weit vom Geld entfernt war, wie es vielleicht schien, dann (obwohl das Teleporter-Detail daher eine unnötige Komplikation darstellt). Was mich über eine andere Frage wundern lässt: Hätte zumindest ein kreisförmiges "Tor" einen Vorteil gegenüber einem quadratischen?