Un wormhole è un’ipotetica topologia spazio-temporale, una “scorciatoia” che consentirebbe di viaggiare tra due punti a velocità apparentemente superiori alla luce. Il nome deriva dall’analogia dello spaziotempo con la superficie di una mela, in cui un wormhole è un tunnel attraverso la mela. In realtà, il movimento attraverso un wormhole non sarebbe più veloce della luce, ma piuttosto si muoverebbe a velocità normale attraverso lo spazio piegato.
I wormhole sono popolari nella fantascienza perché consentono ai personaggi di percorrere grandi distanze in brevi periodi di tempo. Nella vita reale, i wormhole probabilmente non esistono, poiché richiederebbero materia negativa, una sostanza esotica che non è mai stata osservata e la cui esistenza non è prevista dal Modello Standard della fisica delle particelle. I modelli matematici degli spazio-tempo del wormhole mostrano che si “staccherebbero” quasi istantaneamente. Inoltre, un wormhole dovrebbe essere estremamente piccolo: la maggior parte dei modelli mostra wormhole con aperture più piccole di un nucleo atomico.
I wormhole sono stati anche chiamati wormhole di Schwarzschild o ponti di Einstein-Rosen, nel contesto delle precedenti analisi matematiche. Un ponte Einstein-Rosen avrebbe un buco nero ad entrambi gli ingressi, il che significa che una volta che un viaggiatore teorico è entrato nel wormhole, avrebbe attraversato un orizzonte degli eventi e sarebbe rimasto bloccato nel mezzo.
Se i wormhole potessero esistere, potrebbero anche funzionare come macchine del tempo. Secondo la teoria della relatività di Einstein, il tempo passa più lentamente per un corpo molto accelerato. Se un’estremità di un wormhole fosse accelerata per avvicinarsi alla velocità della luce mentre un’altra fosse ferma, un viaggiatore che entrasse nel buco stazionario emergerebbe in passato dal buco accelerato. Questo tipo di wormhole sarebbe chiamato curva temporale chiusa o timehole.
Il fisico Stephen Hawking ha proposto che le proprietà di rottura della causalità di tali wormhole sarebbero fisicamente proibite da una forma di censura cosmica. Questo perché il viaggio nel tempo causerebbe paradossi apparentemente irrisolvibili, come un caso in cui qualcuno torna indietro nel tempo per uccidere il proprio io precedente. Imparare di più sulle proprietà teoriche di un wormhole richiederebbe una teoria quantistica della gravità, che non è stata ancora sviluppata.