I science fiction används maskhål ofta för att resa långa avstånd i rymden. Är dessa magiska broar möjliga i verkligheten?
Med all entusiasm ser framtiden för mänskligheten i rymden (här för rymden inte innebär att solsystemet och inte ens galaxen) ser disig ut. Vi är påsar med kött och vatten, det finns fortfarande mer vatten, och stjärnorna är väldigt långt borta. Beväpnad med den mest optimistiska rymdflygningstekniken som man kan tänka sig, att nå en annan stjärna under en livstid är osannolikt att lyckas.
Verkligheten berättar att även de närmaste stjärnorna är otänkbart långt borta, och det kommer att ta en enorm mängd energi och tid att göra resan. Verkligheten säger att vi behöver ett fartyg som på något sätt kan överleva i hundratals eller tusentals år, under vilka generationer och generationer av astronauter kommer att föds, leva sina liv och dö på väg till en annan stjärna.
Science fiction, å andra sidan, retar oss med förföriska tekniker för avancerad rörelse. Slå på din varpkörning och se stjärnorna flyga förbi, och resan till Alpha Centauri är som en kryssning.
Det är ännu lättare att ta ett maskhål. En magisk bro som förbinder två punkter i rymden och tiden med varandra. Bestäm bara din destination, vänta tills stargate ska stabiliseras och flytta. Flytta till ett ställe som är en halv galax bort från dig.
Det skulle vara trevligt. Någon måste definitivt uppfinna dessa maskhål, bana - nej, klippa - en väg för oss till en modig ny framtid för intergalaktiska resor. Var kom dessa maskhål från och varför använder vi dem fortfarande inte?
Ett maskhål, även känt som Einstein-Rosen-bron, är en teoretisk metod för att genomtränga rum och tid så att två punkter i rymden kan kopplas samman. Och flytta sedan direkt från en till en annan.
Kampanjvideo:
Ett klassiskt exempel på en maskhåldemonstration visades i filmen Interstellar: du ritar två prickar på papper, viker sedan papperet och sticker båda prickarna med en penna. Ok, allt är klart på papper, men hur är det med fysik?
Einstein visade att tyngdkraften inte är en kraft som lockar till sig materia som magnetism utan snarare böjer sig i rymden. Månen tror att den rör sig i en rak linje genom rymden, men följer faktiskt en böjd väg som skapats av jordens tyngdkraft.
Albert Einstein och fysiker Nathan Rosen bestämde sig för att det var möjligt att förvirra rymdtiden så nära att två punkter skulle dela samma fysiska plats. Om du sedan lyckas stabilisera hela saken, kan du noggrant separera de två områdena i rymdtid så att de är på samma plats, men på vilket avstånd som helst.
Dyk ned i tyngdkraften på ena sidan av maskhålen och hitta dig själv direkt på andra sidan. Miljoner eller miljarder ljusår bort. Och medan maskhål teoretiskt är perfekt möjliga att i praktiken skapa från det vi vet för tillfället, är det nästan omöjligt.
Det första stora problemet är att maskhål är oförmögna enligt allmän relativitet. Tänk på det: fysiken som förutspår dessa saker tillåter inte att de kan användas som en metod för transport. Detta är ett starkt argument mot dem.
För det andra, även om det är möjligt att skapa maskhål, kommer de att vara helt instabila och kollapsa omedelbart efter bildandet. Om du försöker gå ett sätt kan du enkelt hamna i ett svart hål.
För det tredje, även om de är överkomliga och stabila, kan försöket av något material att passera genom dem - även fotoner av ljus - leda till kollaps.
Det finns emellertid ett glimt av hopp, eftersom fysiker inte helt har kommit fram till hur man kan kombinera gravitation och kvantmekanik.
Detta innebär att universum självt kan dölja fakta om maskhål som vi ännu inte förstår. Möjligheten finns att de dyker upp naturligt som en del av Big Bang, när hela universumets rymdtid var förvirrad i en singularitet.
Astronomer föreslog att de letade efter maskhål i rymden genom att observera hur deras tyngdkraft snedvrider stjärnorna bakom dem. Men hittills har ingenting hittats.
Det finns också möjlighet att maskhål visas naturligt, som de virtuella partiklarna som vi vet finns. Endast de kommer att vara extremt små i en Planck-skala. Du behöver ett litet rymdskepp.
En av de mest fascinerande konsekvenserna av maskhål är att de kan användas för tidsresor.
Så här fungerar det. Skapa först ett maskhål i labbet. Ta sedan ena änden av maskhålen, placera den på rymdskeppet och flyga nära ljushastigheten så att tidsutvidgningseffekten fungerar.
För människor kommer bara några år att rymma ett rymdskepp, medan hundratals eller till och med tusentals år kommer att passera på jorden. Om du klarar av att hålla maskhålet stabilt, öppet och gångbart, skulle det vara mycket intressant att resa genom det.
Om du går i en riktning täcker du inte bara avståndet mellan maskhålen, utan du kommer också att resa från en tid till en annan. Dessutom bör den fungera i båda riktningarna, fram och tillbaka. Vissa fysiker, som Leonard Susskind, tror att detta inte kommer att fungera eftersom det bryter mot två grundläggande principer för fysik: bevarande av lokal energi och osäkerhetsprincipen om energitid.
Tyvärr verkar det som om maskhål bör förbli i science fiction under överskådlig framtid, och kanske för alltid. Även om möjligheten uppstår att skapa ett maskhål måste det hållas stabilt och öppet och hur man kan förhindra att saken i det kollapsar. Men om vi någonsin uppnår denna bragd, kommer frågan om resor i rymden att lösas.
