Stargate setzt seit Jahrzehnten auf die falsche Art Wurmloch – die echte Physik erzählt eine ganz andere Geschichte

So sehen die berühmten Sternentore aus. (Bildquelle: Amazon/MGM)

Nach rund sieben Jahren meldet sich ein echter Klassiker der Science-Fiction zurück: Stargate wird von den Amazon-MGM-Studios neu aufgelegt.

Und diesmal soll es wieder eine vollwertige Serie werden und nicht ein halbgares Web-Experiment wie Stargate Origins, das nur rund hundert Minuten Unterhaltung bot und letztlich eher als mahnendes Beispiel denn als Erfolg in die Franchise-Geschichte einging.

Die Jubelschreie, die seit der Ankündigung durchs Internet hallen, sind kaum zu überhören. Zwischen nostalgischer Vorfreude und vorsichtigem Optimismus findet sich wissenschaftliche Neugier.

Auch im neuen Projekt, das bislang noch kein offizielles Startdatum hat, stehen die ikonischen Metallringe im Mittelpunkt. Die Sternentore verbinden zwei weit voneinander entfernte Orte im Universum augenblicklich. Fast so beiläufig wie eine Tür im eigenen Haus.

Doch je näher man der Physik dahinter kommt, desto klarer wird, wie kunstvoll die Serie die Grenze zwischen theoretischer Möglichkeit und erzählerischem Freiraum verwischt – und dass sich das Franchise ausgerechnet auf die falsche Klasse von Wurmlöchern bezieht.

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Wie realistisch also sind diese Sternentore?

Die Grundidee ist schnell erklärt: Sobald das zweite Tor angewählt wird, öffnet sich ein Wurmloch, eine Abkürzung durch Raum und Zeit.

Überraschenderweise handelt es sich dabei nicht um bloße Fantasie, sondern um ein Konzept, das tief in den Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie verankert ist.

Albert Einstein und Nathan Rosen beschrieben 1935 die sogenannte Einstein-Rosen-Brücke. Der österreichische Physiker Ludwig Flamm hatte dieses Konstrukt bereits 1916 berechnet, das geriet jedoch weitgehend in Vergessenheit.

Doch genau diese Variante ist problematisch. Einstein-Rosen-Brücken gehören zu den Wurmlöchern, die sich grundsätzlich nicht durchqueren lassen.

Die drei Arten von Wurmlöchern

1. Einstein-Rosen-Brücken

Diese Art von Wurmloch ergibt sich theoretisch, wenn ein Schwarzes Loch und ein Weißes Loch sich miteinander verbinden und einen Tunnel bilden. Das klingt imposant, ist aber gleich mehrfach untauglich für Reisen hindurch:

• Sie wären, falls sie überhaupt existieren, reine Einbahnstraßen in Richtung des Weißen Lochs.
• Sie würden nahezu sofort kollabieren, weil der umgebende Raum sie zusammendrückt.
• Nach heutigem Verständnis kann nichts, das den Ereignishorizont eines Schwarzen Lochs überschreitet, jemals wieder entkommen.

Kurz: beeindruckend auf dem Papier, nutzlos in der Praxis.

2. Mini-Wurmlöcher nach John Wheeler

1955 schlug John Archibald Wheeler mikroskopisch kleine Wurmlöcher im Quantenschaum vor. Das sind flüchtige Tunnel, die nur für winzige Bruchteile von Sekunden entstehen und wieder vergehen. Theoretisch faszinierend, praktisch jedoch so instabil und klein, dass nicht einmal ein Elektron sie durchqueren könnte.

Weiter öffnen lassen sie sich leider nicht einmal in der Theorie, da geringste Fluktuationen bereits zum Kollaps führen.

Auf Wheeler geht übrigens die Bezeichnung Wurmloch zurück.

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3. Morris-Thorne-Wurmlöcher

Bleibt die dritte Variante: die sogenannten traversierbaren Wurmlöcher nach Michael Morris und Kip Thorne (1988).

Diese theoretischen Konstrukte...

• hätten keinen Ereignishorizont,
• wären makroskopisch groß
• und passierbar in beide Richtungen.

Mit den Einstein-Rosen-Brücken haben sie jedoch kaum etwas gemein. Sie entstehen nicht aus Schwarzen Löchern, haben nichts mit Quantenfluktuationen zu tun und können in der Theorie nur künstlich geschaffen werden durch Manipulation der Raumzeit. Offen bleiben würden sie nur mithilfe sogenannter exotischer Materie mit negativer Energiedichte.

Negative Energiedichte – das große Aber

In der realen Physik gibt es nur einen Effekt, der entfernt in diese Richtung weist: den Casimir-Effekt. Zwischen zwei extrem dicht beieinander stehenden Metallplatten entsteht eine Zone mit geringerer Energiedichte als im umgebenden Vakuum, da es darin zu weniger Quantenfluktuationen kommt.

Doch dieser Hoffnungsschimmer erweist sich schnell als Illusion:

• Die entstehende negative Energiedichte ist winzig.
• Sie ist nicht frei nutzbar.
• Sie verschwindet bereits bei geringster Störung.
• Für ein stabiles Wurmloch wäre sie so nützlich wie ein Teelöffel Wasser bei einem Waldbrand.

Noch einmal: Negative Energiedichte beschreibt einen Zustand, in dem ein Bereich durch sogenannte virtuelle Teilchenpaare, die kurzzeitig entstehen und sich wieder auslöschen (das sind die Fluktuationen), weniger Energie enthält als das Vakuum drumherum.

Damit ließe sich theoretisch die Raumzeit auseinanderdrücken. Doch selbst wenn wir exotische Materie irgendwann herstellen könnten, wären die benötigten Mengen derart absurd, dass selbst Sterne dagegen verblassen würden.

Ein Objekt mit negativer Energiedichte fiele nach oben. Ein faszinierender Gedanke, aber wenig hilfreich.

Auch die Dunkle Energie, deren angenommene Existenz den Kosmos beschleunigt auseinanderdriften lässt, ist keine Lösung. Sie übt zwar negativen Druck aus, besitzt jedoch positive Energiedichte und wirkt nur über gigantische kosmische Distanzen. Für ein lokales Wurmloch wäre sie völlig ungeeignet.

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Das eigentliche Problem liegt aber ganz woanders

All diese Schwierigkeiten wirken geradezu nebensächlich, sobald man die entscheidende Frage stellt: Wie transportiert ein Stargate Materie?

In der Serie genügt ein Schritt, und die Person taucht am anderen Ende wieder auf. Die Physik hingegen ist da viel radikaler, denn ein echtes Sternentor müsste:

1. Jeden Körper vollständig zerlegen.
2. Sämtliche Informationen im Umfang von etwa 2,6 x 10⁴² Bit erfassen.
3. Diese Daten über das Wurmloch übertragen.
4. Schließlich am Zielort eine atomgenaue Rekonstruktion vornehmen.

In nüchternen Worten: Ein reales Stargate würde jeden Reisenden zunächst buchstäblich zerreißen, und am anderen Ende eine hoffentlich fehlerfreie Kopie zusammensetzen.

Die 2,6 x 10⁴² Bit entsprechen übrigens rund 300 Quadrilliarden Terabyte – eine kaum vorstellbare Datenmenge. Allein die Übertragung würde mit aktueller Technologie wohl länger dauern, als das Universum alt ist.

Doch selbst wenn es irgendwie möglich wäre, bliebe das No-Cloning-Theorem bestehen: Quanteninformation lässt sich nicht perfekt kopieren, ohne fundamentale Naturgesetze zu verletzen. Und die Quantenmechanik gehört zu den am besten bestätigten Theorien überhaupt.

Das klingt nach einem endgültigen Nein für Sternentore.

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Ein sehr kleiner Hoffnungsschimmer

Einige Physiker vertreten inzwischen jedoch die Auffassung, dass für den Transport komplexer Materie womöglich nur die klassische atomare Struktur erfasst werden müsste – nicht die vollständige Quanteninformation.

Sollte sich das bestätigen, wäre der Tod-und-Wiedergeburt-Aspekt zwar weiterhin ethisch heikel, technisch jedoch womöglich eines Tages lösbar.

Wahrscheinlich aber eher nicht.

Doch auch wenn nie ein Mensch durch ein reales Wurmloch reist, bleibt die Vorstellung faszinierend.

Und den Serien schadet es nicht im Geringsten, dass sie auf der falschen theoretischen Grundlage beruhen. Einstein-Rosen-Brücke klingt nun einmal majestätischer als Morris-Thorne-Wurmloch.