Zeitreisen - Warum? Wo? Wie? Wer?

Bei Zeitreisen geht es um Sein oder Nichtsein … oder Beides. Es geht um Zukunft und Vergangenheit. Zeitreisen sind nicht nur bei Science-Fiction-Autoren und Film-Regisseuren beliebt, sondern sie begeistern auch die Wissenschaft.

"Sein oder Nichtsein ... oder Beides

Wir wollen uns mit der wissenschaftlichen Analyse von Zeitreisen beschäftigen, weil die fiktionale Zeitreise technische Hürden und das „physikalische Grundgesetz“ ignoriert.

Zunächst müssen wir den Begriff „Reise“ präzisieren. Er verwirrt, denn mit Reisen meinen wir im Alltag: „Ich reise von Deutschland nach Malaysia.“ Zeitreisen befasst sich jedoch nur mit der Reise von beispielsweise „Morgens nach Abends“ ... also nicht „Beamen“. Damit kommen wir zu den beiden weit verbreitetsten Definitionen der Zeitreise.

Zeitreise bezeichnet eine Bewegung zwischen zwei Zeitpunkten, bei der Objekte in die Vergangenheit oder direkt in die Zukunft gesendet werden. Das Mittel dazu nennen wir Zeitmaschine.
Eine weitere stammt von David Lewis: Ein Objekt reist in der Zeit, falls die Zeitdifferenz zwischen Abfahrt und Ankunft, gemessen in der Umgebung ungleich der Reisedauer des Objekts ist.

Um Zeitreisen zu untersuchen müssen wir auf etwas Wichtiges verzichten: Unseren gesunden Menschenverstand: Wir bewegen uns in der vierten Dimension, machen aus einem Universum mehrere und betrachten Wirkungen ohne Ursache.

"Wider unserer Logik: Wirkungen ohne Ursache

Zunächst müssen wir zügig einsehen, dass eine Reise in die Zukunft ohne große Probleme möglich, wenn auch kaum merklich im Rahmen unserer Möglichkeiten. Nach der Relativitätstheorie reist jedes bewegte Objekt, relativ zu einem stationären Beobachter, in die Zukunft. Der russische Kosmonaut Sergej Abdejev verbrachte zwei Jahre auf der Raumstation MIR und reiste so bei seiner Rückkehr auf der Erde 1/50 Sekunde in die Zukunft.

Jetzt widmen wir uns der Reise in die Vergangenheit. Und hier sind verschiedene Stufen zu unterschieden: Zu allererst: Macht es Sinn? Wenn wir Widersprüche entdecken, können wir es bleiben lassen. Ebenso muss die Zeitreise dem aktuellsten Forschungsstand genügen. Und zu guter letzt müssen wir auch den Bogen zur Realität schlagen: Können wir eine Zeitmaschine bauen? Da die logische Ebene sehr viel Abstraktion verlangt, möchte ich mit den möglichen Zeitmaschinen, die dem „Physiker-Grundgesetz“ entsprechen beginnen.

"Können wir Zeitmaschinen bauen?

Zunächst hier die exotischste Form der Zeitreise. Tachyonen sind hypothetische Teilchen, welche die Einstein‘schen Gleichungen erfüllen. Sie konnten bisher nicht nachgewiesen werden, denn sie bewegen sich schneller als Licht und haben umgekehrte physikalische Eigenschaften. So geben sie beispielsweise beim Abbremsen Energie ab. Tachyonen überholen ihre optische Abbildung und so können Nachrichten empfangen, bevor sie versendet werden. Wir könnten also, über Nachrichten eines Bekannten in der Zukunft, die Ziehung der nächsten Lottozahlen erfahren. Höchste Aktualität bekommt diese Überlegung auch durch die Ergebnisse von Experimenten am Forschungszentrum Cern.

Einstein hat angedeutet, dass Zeitreisen vielleicht möglich sind aber erst sein Freund, der Mathematiker Kurt Gödel, befasste sich intensiv mit diesem Gedanken. Er berechnete, dass in einem rotierenden Universum Zeitreisen möglich würden. Man entfernt sich weit genug und kommt zu einem früheren Zeitpunkt wieder an. Leider rotiert unser Universum aber nicht, sondern es expandiert vermutlich.

Die spannendsten Zeitmaschinen sind Wurmlöcher, also eine Verbindung zwischen zwei schwarzen (weißen) Löchern. Die Idee dahinter ist eine Abkürzung; wie eine Brücke. Wobei wir keine räumliche Abkürzung, sondern eine zeitliche Abkürzung nehmen wollen. Diese Abkürzung ermöglicht die Tatsache, dass Materie den Raum krümmt.

"Wurmlöcher – eine Abkürzung wie eine Brücke

Bekannte Wissenschaftler (Kerr, Thorne, Hawking, Liu, u.a.) rund um den Globus befassten sich mit der Überlegung Wurmlöcher, als Zeitmaschine zu nutzen. Dieser globale Diskurs lässt sich wie folgt zusammenfassen: Verbindung zwischen zwei schwarzen Löchern (Einstein-Rosen-Brücke) – Verbindung zwischen zwei rotierenden schwarzen Löchern (Kerr-Tunnel) –  Sagan Löcher (mit exotische Materie stabilisiert) – Sagan Löcher mit „Spiegel“ gegen Quantenfluktuationen.

Die Zeitreise kann dann folgendermaßen stattfinden: Die Zwillinge Zoe und Sophia stehen auf der Erde. Zoe fliegt mit dem einen Ende des Wurmlochs mit nahezu Überlichtgeschwindigkeit davon und kommt wieder zur Erde zurück. Die zurückgebliebene Sophia springt durch das bewegte Ende des Wurmlochs und gelangt so zu ihrem jüngeren „Selbst“.

"Sophia schüttelt ihrem jüngeren 'Selbst' die Hand

Eine weitere Idee stammt von Richard Gott. Er betrachtet zwei aneinander vorbei rasende kosmische Strings, welche den Raum zu einer Kaffeefilter-Form krümmen. Kosmische Strings sind extrem lange „Fäden“ aus extrem dichter Masse. Sie wurden nie bewiesen, genügen aber allen Einstein‘schen Gleichungen. Die Konstruktion erlaubt eine Abkürzung auf dem Rand des Kaffeefilters.

Kosmische Strings und Wurmlöcher nutzen das gleiche Phänomen: Eine Zeitschleife. Über die physikalischen Prozesse am „Eingang“ der Zeitschleife (Cauchy-Horizont) ist wenig bekannt. Daher kann es mehr als eine „Lösung“ geben.

Auf der logischen Ebene müssen wir uns mit der Problematik der Kausalität von Zeitreisen befassen. Kausalität besagt, dass jede Wirkung eine Ursache hat. Hierzu gibt es das bekannte Großvater-Paradoxon. Die konservative Sicht geht davon aus, dass ein Zeitreisender nichts an der Kausalitätskette verändert. Einfach gesagt: Die Masse der Argumente wird verhindern, dass der Zeitreisende seinen Großvater umbringt. Einen weiterer Ausweg bietet die Viel-Welten-Theorie. Bei der Ermordung des Großvaters würde sich das Universum teilen. Außerdem können wir noch mit Kausalitätsringen den Paradoxa aus dem Weg gehen.

Wir können zusammenfassen, dass weder die physikalischen Gesetzte noch die Logik Zeitreisen verbieten. Außerdem können zukünftige Gesellschaften vielleicht die benötigten Energien und Massen kontrollieren und so Zeitreisen ermöglichen. Für uns bleibt es eben erst mal das: Zukunftsmusik.