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auf Zeitreise
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ich sagte ja, es sei eine sehr anspruchsvolle Frage. Vielleicht könnten die
vielen Leute hier, die interdisziplinäre Wissenschaft studieren,
antworten
Wurmlöcher könnten uns in die eigene Zukunft oder Vergangenheit befördern-
so lesen es die Physiker aus ihren Formeln. Doch Zeitreisen hätten paradoxe
Konsequenzen: Sie würden Ursache und Wirkung durcheinanderbringen.
Die einfachste Möglichkeit, schnell reich zu werden, besteht darin, einen
Freund in der Zukunft nach den Lottozahlen oder Aktienkursen der nächsten
Woche zu fragen. Falls es überlichtschnelle Teilchen sogenannte Tachyonen
gibt, und falls sich diese ähnlich wie Radiowellen als
Informationsüberträger nutzen ließen, könnten wir die Geheimtipps über ein
Tachyonen- Telefon frei ins Haus bekommen. Da sich Tachyonen gemäß der
Einsteinschen Relativitätstheorie relativ zu uns rückwärts in der Zeit
bewegen, wäre die Zukunft gegenwärtig.
Solche Überlegungen lassen sich nicht einfach als Science-Fiction unter den
Teppich kehren. Ein bewährtes Prinzip der Physik lautet nämlich, daß alles,
was nicht durch Naturgesetze ausdrücklich verboten ist, auch geschehen
kann. Deshalb wurde es manchen Wissenschaftern mulmig, als sie entdeckten,
daß Einsteins Relativitätstheorie Zeitmaschinen nicht prinzipiell
ausschließt. Seither suchen Physiker nach Wegen, die Lösung von Einsteins
Formeln zum Bau einer Zeitmaschine zu nutzen. Von vielen zum Teil
verrückten Ideen ist nur ein Konzept übriggeblieben: die Wurmlöcher. Sie
können nämlich nicht nur kosmische Distanzen abkürzen, sondern auch
Zeitreisen ermöglichen.
Die Allgemeine Relativitätstheorie macht eindeutige Aussagen über den
Zeitfluss an beiden Öffnungen eines solchen Wurmlochs. Aufgrund der
Zeitdilatation, die Einstein beschrieben hat, gehen die Uhren an einer der
bewegten Öffnung langsamer als die Uhren an einer ruhenden. Das ist
zumindest der Fall, wenn man sie von außen betrachtet. Vom Wurmloch aus
gesehen stimmt der Zeitfluss an beiden Pforten überein. "Eine unendlich
fortgeschrittene Zivilisation könnte also aus einem Wurmloch eine
Zeitmaschine konstruieren", spekuliert Kip Thorne vom California Institute
for Technologie in Pasadena.
Ein Beispiel: Ein Raumfahrer hat ein kleines Wurmloch im All gefunden und
fliegt mit einem Ende des Schlauchs mit nahezu Lichtgeschwindigkeit davon.
Wenn er wendet und zum Ausgangspunkt zurückkehrt, sind für seinen
Zwillingsbruder, der beim anderen Ende geblieben war, vielleicht Jahrzehnte
vergangen, der Raumfahrer selbst dagegen ist kaum gealtert.
Dieses Gedankenexperiment basiert aus Einsteins Zwillingsparadoxon, wonach
die Zeit für einen Astronauten in einem schnellen Raumschiff langsamer
vergeht als für seinen Zwillingsbruder auf der Erde. Dieses
Zwillingsparadoxon lässt sich durch das Wurmloch aufheben. Der
zurückgebliebene Bruder braucht bloß durch die bewegte Öffnung des
Wurmloches zu schlüpfen, sobald sein Bruder sie wieder bringt, und gelangt
so in seine eigene Vergangenheit- zurück zu seinem jüngeren Selbst, das
gerade erst vom Zwillingsbruder verlassen wurde.
Einzige Einschränkung: Es ist unmöglich, in eine Vergangenheit zu reisen,
die weiter zurückliegt als der Zeitpunkt, zu dem das Wurmloch erstmals als
Zeitmaschine eingesetzt wurde. Umgekehrt kann sich der verjüngte
Zwillingsbruder durch die ruhende Öffnung des Wurmlochs in die Zukunft
katapultieren.
"Wir können hoffen, eines Tages bei entsprechendem Fortschritt in
Wissenschaft und Technik eine Zeitmaschine zu bauen", sagt Stephen Hawking
von der britischen Universität Cambridge. "Aber falls das stimmt, warum
ist dann noch niemand aus der Zukunft zurückgekommen um uns zu sagen, wie
es geht?", schränkt der berühmteste Physiker der Gegenwart ein. "Es
könnte gute Gründe geben, uns in unserem heutigen primitiven
Entwicklungsstadium das Geheimnis der Zeitreise vorzuenthalten. Doch falls
sich die Natur der Menschen in der Zwischenzeit nicht grundlegend verändert
hätte, ist es kaum vorstellbar, daß nicht irgendein Besucher aus der
Zukunft sich verplappern würde."
Dass unsere Zivilisation nicht mit der Zeitmaschine umgehen könnte, ist
allerdings kein stichhaltiges Argument gegen Zeitreisen. Viel schwerer
wiegt, daß Zeitreisen das natürliche Gefüge von Ursache und Wirkung zum
Einsturz bringen könnten. Denn Beziehungen zwischen Zukunft und
Vergangenheit führen zu schwerwiegenden Paradoxen.
Nehmen wir an, der erste Konstrukteur einer Zeitmaschine hat zu viele
Bücher von Sigmund Freud gelesen und daraufhin seinen ausgeprägten Ödipus
Komplex entwickelt. Er verspürt einen unerklärlichen Hass auf seinen Vater.
Dank seiner Erfindung reist er 60 Jahre in die Vergangenheit und ermordet
den Vater, als er noch ein kleiner Junge war. Deshalb wird der Vater nie
die Mutter des Zeitreisenden schwängern können und die Geburt des
Zeitreisenden wäre unmöglich. Daher kann er aber auch niemals die
Zeitmaschine bauen und mit ihr die Reise in die Vergangenheit antreten.
Sind Zeitreisen womöglich eine ernstzunehmende Bedrohung der kosmischen
Ordnung? Müssten nicht Zeitpolizisten den Bau von Wurmlöchern massiv
verhindern, wie es Stephen Hawking gefordert hat? Für ihn und seinen
Kollegen Brandon Carter von der Universität Cambridge sind Zeitreisen
Trugschlüsse und von der Natur strikt verboten. Hawking formulierte 1992
eine Vermutung zum Schutz der Zeitordnung in der er die Erhaltung der
Zeitrichtung und damit die Unmöglichkeit von Zeitmaschinen verlangt: "Die
Naturgesetze verhindern in ihrem Zusammenwirken, daß makroskopische Körper
Informationen in die Vergangenheit tragen können."
Hawking versuchte, mit Näherungsrechnungen zu zeigen, daß
Quantenfluktuationen gewaltige Energien erzeugen, die die Zeitreisenden
töten könnten. Womöglich zerstören sie auch die Wurmlöcher selbst, mutmaßte
er. Allerdings ergaben Berechnungen von Kip Thorne und Sung- Won Kim am
Caltech, daß diese Energien nicht unendlich groß werden können, weil die
Planck- Zeit bei 10-43- Sekunden ihrem Wachstum ein Ende bereitet. Eine
kürzere Zeitspanne scheint es nicht zu geben, also vermögen die
Fluktuationen sich hier nicht mehr weiter exponentiell zu verstärken, und
ebben wieder ab.
Doch Hawking wandte ein, daß dies nur für einen äußeren Beobachter gilt, im
zeitlichen Bezugssystem der Fluktuation der Energieanstieg aber länger
dauert. Für den äußeren Beobachter würde die Energieschwelle daher
umgerechnet erst 10-95 Sekunden vor der Entstehung des Wurmlochs wirksam-
zu spät, um die Zeitmaschine zu retten.
Hawkings Rechnung erwies sich aber als unzureichend. Li- Xin Li von der
Universität Peking zeigte, daß ein Spiegel das katastrophale Anwachsen der
Quantenfluktuationen verhindern, und sie ins Weltall ablenken kann. Der
Spiegel müsste zwischen die eng benachbarten Wurmlöcher gebracht werden und
so groß sein wie deren Schlünde. Ob auf diese Weise jedoch auch
Fluktuationen der Gravitationsfelder so weit zu zähmen sind, daß sie für
die Zeitmaschine ungefährlich bleiben, ist noch immer nicht geklärt.
Glücklicherweise gibt es noch andere Möglichkeiten, Zeitreisen den Stachel
des Paradoxen zu ziehen. Zeitreisen sind prinzipiell nur möglich, wenn sie
keine physikalischen Widersprüche zulassen. Ereignisse auf einer
geschlossenen Zeitkurve sollen sich nach Überlegungen des russischen
Physikers Igor Novikov nur so beeinflussen können, daß keine
Kausalitätsverletzungen entstehen. Der Zeitreisende könnte zum Beispiel den
Vater verfehlen oder Mitleid würde ihn daran hindern, ihn umzubringen.
Novikov, Thorne und andere Physiker demonstrieren dieses
Selbstkonsistenzprinzip mit dem Wurmloch- Billard:" Kann eine Billardkugel
so durch ein Wurmloch fliegen", fragten sie, "daß sie in ihrer eigenen
Vergangenheit ankommt, auf sich selber stößt und ihr früheres Pendandt
damit so aus der Bahn lenkt, daß es das Wurmloch verfehlt?"
Tatsächlich berechneten Novikov und seine Kollegen, daß mögliche
Zeitsprünge der Billardkugel ihr früheres Pendant doch wieder in das
Wurmloch einlochen, so daß sich kein Widerspruch ergibt. David Deutsch und
Michael Lockwood, von der Universität Oxford, haben nach einem anderen Weg
für Zeitreisen ohne Paradoxen gesucht. Ihre Hypothese hat aber einen
atemberaubenden Preis.
Die beiden Physiker stützen sich auf eine provozierende Interpretation der
Quantenmechanik, die der amerikanische Physiker Hugh Everett im Jahre 1957
vorschlug. Er vermutete, daß immer, wenn die Natur die Wahl zwischen zwei
oder mehr identische Paralleluniversen aufgespaltet. Dann gibt es ein
Universum in dem dieser Satz mit einem Punkt endet, aber auch eines in dem
das nicht der Fall ist. Und beide haben fortan ihre eigene Geschichte.
Der Sohn kann also tatsächlich in die Vergangenheit reisen und seinen Vater
ermorden. Er gelangt in ein Universum, das bis zum Moment seiner Ankunft
exakt mir seinem eigenen identisch war, nun aber einen anderen Verlauf
nimmt. In diesem Universum wird der Zeitreisende niemals das Licht der Welt
erblicken. Aber aus diesem Universum ist er auch nicht gekommen, sondern
aus einem anderen, in dem er geboren wurde, weil dort sein Vater keines
vorzeitigen Todes starb.
Das letzte Wort ist noch nicht gesprochen. "Die Frage von Zeitreisen
bleibt offen", gibt auch Stephen Hawking zu. "Ich werde darauf jedoch
keine Wette abschließen. Der andere könnte ja den unfairen Vorteil haben,
die Zukunft zu kennen."
Ansonsten,
Ciao,
Brain
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