wormgat1

Kwantumverstrengeling is één van de meest fascinerende verschijnselen binnen de fysica. Zelfs Einstein wist niet zo goed wat hij er mee moest en bestempelde het als ‘spookachtige acties op afstand’. En die acties zijn zojuist ietsje minder spookachtiger geworden nu fysici suggereren dat zodra deeltjes verstrengeld raken er een wormgat ontstaat.

Het is ingewikkelde materie en dus beginnen we even bij het begin. Verstrengeling. Hoe zit het ook alweer? We spreken van kwantumverstrengeling als twee deeltjes hun gedrag op elkaar afstemmen. Als de toestand van het ene deeltje verandert, verandert de toestand van het andere deeltje ook. Het maakt daarbij niet uit hoe ver de deeltjes van elkaar verwijderd zijn: al zitten er lichtjaren tussen, ze passen zich tegelijkertijd aan.

Van A naar B: door het wormgat (volg de groene lijn) gaat dat aanzienlijk sneller! Afbeelding: Panzi (via Wikimedia Commons).

Van A naar B: door het wormgat (volg de groene lijn) gaat dat aanzienlijk sneller! Afbeelding: Panzi (via Wikimedia Commons).

‘Spooky’
En dat is ‘spookachtig’. Want hoe kunnen die deeltjes over zo’n grote afstand – en schijnbaar sneller dan het licht – met elkaar communiceren? Eerder dit jaar stelden onderzoekers al vast dat het gedrag van verstrengelde deeltjes een beetje doet denken aan zwarte gaten die middels een – hypothetisch! – wormgat met elkaar verbonden zijn. Hoe groot de afstand tussen de zwarte gaten ook is: het wormgat verbindt ze.

Wormgat
Een fysicus van het Massachusetts Institute of Technology borduurt op dat onderzoek voort. Hij stelt dat wanneer twee verstrengelde quarks – de bouwblokken van materie – gecreëerd worden er automatisch een wormgat ontstaat dat de twee quarks met elkaar verbindt.

Ingestort

Het onderzoek zou mogelijk ook kunnen verklaren waarom er heel plotseling een einde kan komen aan kwantumverstrengeling. Dat is mogelijk het resultaat van het instorten van het wormgat.

Doorbraak?
Het is allemaal nog maar theorie, maar wanneer de onderzoekers gelijk blijken te hebben, zou dat een doorbraak zijn. Dan wordt er namelijk eindelijk een brug geslagen tussen de kwantummechanica en de relativiteitstheorieën: twee takken van sport die lang haaks op elkaar leken te staan. Zo leek de kwantumverstrengeling bijvoorbeeld in strijd te zijn met de relativiteitstheorie die stelt dat niets sneller kan reizen dan het licht. De kwantumverstrengeling lijkt daar haaks op te staan, want hoe ver verstrengelde deeltjes ook van elkaar verwijderd zijn: ze passen zich per direct aan elkaar aan en hun communicatie lijkt dus sneller te gaan dan het licht. Een wormgat – welbeschouwd niets anders dan een verkorte route door de ruimte – kan dat verklaren.

Onderzoekers slaan nu dus voorzichtig een theoretische brug tussen het hypothetische wormgat en de spookachtige kwantumverstrengeling. En dat biedt weer even genoeg stof tot nadenken.