Zauberei im Labor 10.09.2015, 14:21 Uhr

Forscher erschaffen das weltweit erste magnetische Wurmloch

In Science-Fiction-Geschichten reisen Abenteurer gerne durch ein Wurmloch zu weit entfernten Galaxien. Wurmlöcher sind bisher rein theoretische Gebilde, deren Existenz sich aus der allgemeinen Relativitätstheorie ergeben. Spanische Physiker haben nun im Labor ein solches Wurmloch konstruiert. Durch dieses Gebilde reisen allerdings keine Abenteurer, sondern magnetische Felder.

Das weltweit erste magnetische Wurmloch produziert an den Enden der Kugel zwei magnetische Felder. Dazwischen ist magnetische Leere.

Das weltweit erste magnetische Wurmloch produziert an den Enden der Kugel zwei magnetische Felder. Dazwischen ist magnetische Leere.

Foto: Jordi Prat-Camps/ Universitat Autònoma de Barcelona

Tatsächlich hat die theoretisch mögliche Abkürzung großer intergalaktischer Distanzen durch ein Wurmloch im gekrümmten Raum ihren Namen von einem Wurm, der sich quer durch einen Apfel frisst. Dieser verbindet durch seinen Tunnel durch die Frucht die beiden entfernt liegenden Apfelschalenoberflächen. Geprägt hat diesen Begriff des Wurmlochs 1957 der US-Astronom John Archibald Wheeler.

Wurmlöcher haben etwas mit Einstein zu tun

Bislang sind Wurmlöcher theoretische Gebilde, die sich aus Lösungen der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein ergeben. Nun haben spanische Physiker für elektromagnetische Wellen ein Wurmloch gebaut. Sie haben zunächst im Computer den Aufbau eines magnetischen Wurmloches simuliert. Nach diesem Bauplan haben sie dann im Labor ein kugelförmiges Objekt konstruiert, dessen Kernkomponenten etwa so groß wie eine Orange sind.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Hochschule Esslingen-Firmenlogo
Professor:in für das Lehrgebiet "Konstruktion" Hochschule Esslingen
Göppingen, Esslingen Zum Job 
Safran Data Systems GmbH-Firmenlogo
Testingenieur / Certified Tester (m/w/d) Safran Data Systems GmbH
Bergisch Gladbach Zum Job 
Fraunhofer-Gesellschaft e.V.-Firmenlogo
Sachgebietsleiter*in Technisches Gebäudemanagement - Betrieb, Wartung & Weiterentwicklung Fraunhofer-Gesellschaft e.V.
München Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Commissioning Manager Control, Field and Automation Engineering (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Hochschule Esslingen-Firmenlogo
Professor:in für das Lehrgebiet "Elektrotechnik und Elektrische Energieversorgung" Hochschule Esslingen
Göppingen, Esslingen Zum Job 
Rhein-Sieg Netz GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Netzbetrieb Rhein-Sieg Netz GmbH
Siegburg Zum Job 
Röhm GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Elektrotechnik / Automatisierungstechnik / EMSR Röhm GmbH
Wesseling Zum Job 
Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieurinnen / Bauingenieure (m/w/d) Fachrichtung konstruktiver Ingenieurbau Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes
Brunsbüttel, Rendsburg Zum Job 
BMI Deutschland GmbH-Firmenlogo
Sicherheitsfachkraft / Fachkraft für Arbeitssicherheit (m/w/d) BMI Deutschland GmbH
Dülmen Zum Job 
SWM Services GmbH-Firmenlogo
Inbetriebsetzungsleiter*in für Verfahrenstechnik (m/w/d) SWM Services GmbH
München Zum Job 
Fachhochschule Dortmund-Firmenlogo
Vertretungsprofessur "Produktions- und Qualitätsmanagement"; Fachbereich Maschinenbau Fachhochschule Dortmund
Dortmund Zum Job 
BMI Deutschland GmbH-Firmenlogo
Sicherheitsfachkraft / Fachkraft für Arbeitssicherheit (m/w/d) BMI Deutschland GmbH
Dülmen, Heyrothsberge Zum Job 
Herrenknecht AG-Firmenlogo
Technischer Redakteur (m/w/d) Herrenknecht AG
Schwanau Zum Job 
Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieurin /Bauingenieur (m/w/d) Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes
Brunsbüttel Zum Job 
ONTRAS-Firmenlogo
Spezialist Strategische Technologie (m/w/d) ONTRAS
Leipzig Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Techniker als Fachexperte für Vertragsmanagement, Ausschreibung, Vergabe & Abrechnung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Krailling bei München Zum Job 
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO-Firmenlogo
Wissenschaftliche*r Referent*in der Institutsleiterin Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Stuttgart Zum Job 
FH Münster-Firmenlogo
Professur für "Strömungstechnik" im Fachbereich Maschinenbau FH Münster
Münster Zum Job 
Technische Hochschule Rosenheim-Firmenlogo
Professorin / Professor (m/w/d) für Applied Embedded Computing Technische Hochschule Rosenheim
Rosenheim Zum Job 
FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH-Firmenlogo
Verfahrensingenieur (m/w/d) im technischen Vertrieb Rohrbündelwärmeaustauscher FUNKE Wärmeaustauscher Apparatebau GmbH
Gronau (Leine) Zum Job 

Flüssiger Stickstoff im Spiel

„Wir haben nun ein Wurmloch realisiert, das zwei separate Punkte im Raum magnetisch durch einen Tunnel verbindet, der selbst magnetisch nicht nachweisbar ist“, erklärt Alvaro Sanchez von der Universität Autònoma de Barcelona. Den Kern bildet eine spiralig gewundene Folie aus einer Nickel-Eisen-Legierung.

Die Wurmloch-Kugel wird mit flüssigem Stickstoff gekühlt, um das Material der Mittelschicht supraleitend zu machen.

Die Wurmloch-Kugel wird mit flüssigem Stickstoff gekühlt, um das Material der Mittelschicht supraleitend zu machen.

Quelle: Jordi Prat-Camps/Universitat Autònoma de Barcelona

Sie hat zwei Aufgaben: Zum einen leitet sie die Magnetfelder konzentriert in eine Richtung und begrenzt deren Ausbreitung nach außen hin. Um diese Folie liegt eine kugelförmige Schale aus einem supraleitenden Material. Die äußere Hülle besteht aus einem ferromagnetischen Material. Wird die Wunderorange mit flüssigem Stickstoff gekühlt, entwickelt das Material in der Mittelschicht seine supraleitenden Eigenschaften.

Dreiklang bewirkt magnetisches Wunder

Dieser Dreiklang bewirkt magnetische Wunder: „Weil die supraleitende und die ferromagnetische Schicht den in ihnen eingeschlossenen Bereich magnetisch entkoppelt, führt das Ganze dazu, dass die Topologie des Raums verändert wird“, erklären die Forscher jetzt im Fachmagazin Scientific Reports. „Das erweckt den Eindruck, als wenn der Innenbereich – magnetisch gesehen – aus dem existierenden dreidimensionalen Raum entfernt worden wäre“.

In der Kugel existiert kein Magnetfeld

Wenn die Physiker im Labor nun an dem einen Ende der magnetisch entkoppelten Kugel eine Gleichspannung anlegen, so entsteht dort als Folge der elektromagnetischen Welle ein magnetisches Dipolfeld. Wie durch Zauberhand entsteht am anderen Ende der magnetischen Orange ein monopolares magnetisches Feld.

Ein magnetisches Wurmloch: Mit magnetischen Augen gesehen verschwindet das Magnetfeld rechts und taucht links aus dem Nichts wieder auf.

Ein magnetisches Wurmloch: Mit magnetischen Augen gesehen verschwindet das Magnetfeld rechts und taucht links aus dem Nichts wieder auf.

Quelle: Jordi Prat-Camps/Universitat Autònoma de Barcelona

In der Kugel laufen Magnetfeldmessungen ins Leere. „Unser magnetisches Wurmloch erzeugt so die Illusion, als erscheine ein Magnetfeld aus dem Nichts“, berichten die Forscher.

Potential für reale Anwendungen

Diese Illusion erfüllt in der Tat die Anforderungen, die Physiker an ein Wurmloch stellen. Nur eben nicht für reale Objekte oder gar für Menschen, die als verwegene Raumpiloten durch ein intergalaktisches Wurmloch reisen, um nach einer Erde 2 zu suchen, wie im Science-Fiction-Film „Interstellar“ von Christian Nolan. Sondern für ein magnetisches Feld. Dieses wissenschaftliche Grundlagenexperiment hat allerdings Potential für ganz reale handfeste Anwendungen.

Kernspin-Bilder von Patienten mit Herzschrittmachern

„In einem Kernspintomografen könnten Patienten lokal stark begrenzten magnetischen Feldern ausgesetzt werden“, sagt Alvaro Sanchez. So ließen sich Kernspin-Bilder von Patienten mit Herzschrittmachern gefahrlos aufnehmen.

Auch endoskopische Operationen unter Kontrolle durch Magnetresonanz-Tomografie (MRT) könnten durch die Mitwirkung eines magnetischen Wurmloches verbessert werden. Wenn die benötigten chirurgischen Werkzeuge durch ein Wurmloch geführt werden, so dass nur die Spitze herausschaut, reduzieren sich die Verzerrungen der MRT-Bilder auf ein Minimum, da die Werkzeuge für das MRT unsichtbar sind.

 

Ein Beitrag von:

  • Detlef Stoller

    Detlef Stoller ist Diplom-Photoingenieur. Er ist Fachjournalist für Umweltfragen und schreibt für verschiedene Printmagazine, Online-Medien und TV-Formate.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.