Es besteht die Möglichkeit, dass wir durch Dimensionen und Zeit reisen können

Professor Jim Al-KhaliliTheoretischer Physiker, Autor und RundfunksprecherDienstag, 11. Juni 2019, 7:01 Uhr

Es ist jedermanns liebste wissenschaftliche Frage: Sind Zeitreisen wirklich möglich?

Es gibt Hunderte von Filmen und Fernsehserien, die sich mit dieser Frage beschäftigt haben – einige intelligenter als andere -, und es wird immer viel wissenschaftlich klingendes Fachchinesisch verwendet, wie Wurmlöcher und höhere Dimensionen, Singularitäten und parallele Realitäten.

Aber was sagt die richtige Physik zu diesem Thema? Damit habe ich mich in den letzten drei Jahrzehnten beschäftigt. Mein erstes Buch, Schwarze Löcher, Wurmlöcher und Zeitmaschinen, das auf meinen Vorlesungen am Institute of Physics basiert, wurde vor genau 20 Jahren veröffentlicht.

Eine erste Frage ist ganz einfach: Lassen die Gesetze der Physik die Möglichkeit von Zeitreisen zu?

Wir wissen nicht nur, dass Zeitreisen möglich sind, sondern auch, dass sie routinemäßig durch Experimente demonstriert werden, wenn auch in winzigem Maßstab.

Aber Zeitreisen hängen davon ab, ob wir in die Zukunft oder in die Vergangenheit gelangen wollen, denn das eine ist einfacher als das andere.

Isaac Newton glaubte, dass die Zeit etwas ist, worüber wir keine Kontrolle haben – dass sie mit einer konstanten Geschwindigkeit vergeht, dass die Sekunden, Minuten, Stunden und Jahre überall im Universum unerbittlich mit der gleichen Geschwindigkeit ticken.

Dann veröffentlichte Einstein 1905 seine Relativitätstheorie und löste damit eine wissenschaftliche Revolution aus.

Er zeigte, dass die Zeit nicht absolut oder unabhängig von uns ist, sondern gedehnt und gestaucht werden kann, je nachdem, wie schnell wir uns bewegen.

In der Tat kann man die Zeit verlangsamen, wenn man nahe an der Lichtgeschwindigkeit reist, so dass, wenn man anhält, für einen selbst weniger Zeit vergangen ist als in der Außenwelt und man sich buchstäblich in der Zukunft wiederfindet.

Eine andere Möglichkeit, in die Zukunft zu gelangen, wird von Einsteins Theorie der Schwerkraft (wir Physiker nennen sie Allgemeine Relativitätstheorie) vorhergesagt, die er 1915 abgeschlossen hat und die zeigt, dass die Schwerkraft auch den Lauf der Zeit verlangsamt.

Die Zeit läuft also auf Meereshöhe langsamer als auf dem Gipfel eines Berges, wo sie wiederum langsamer läuft als draußen im Weltraum – im Grunde genommen ticken die Uhren umso langsamer, je stärker die Anziehungskraft ist (in diesem Fall je näher man sich am Erdmittelpunkt befindet).

Die Auswirkung der Erdanziehung auf die Zeit ist sehr gering und daher nicht so interessant.

Wenn du aber ein schwarzes Loch finden und es ein paar Mal umkreisen könntest (wobei du aufpassen musst, dass du nicht hineingesaugt wirst), würde sein unglaublich starkes Gravitationsfeld deine Zeit dramatisch verlangsamen.

Wenn du zur Erde zurückkehrst, wird jeder kommentieren, wie jung du aussiehst, wenn man bedenkt, wie viele Erdenjahre du weg warst.

Zeitreisen in die Vergangenheit erweisen sich dagegen als viel schwieriger.

Aber die Allgemeine Relativitätstheorie – die immer noch unsere beste Theorie über die Natur der Zeit ist – schließt dies nicht völlig aus. Sie besagt, dass die Raumzeit gekrümmt werden kann, um eine so genannte geschlossene Zeitkurve zu erzeugen, die ein bisschen wie ein „Looping“ auf einer Achterbahn ist, der einen sowohl durch Raum als auch Zeit zurück zu dem Punkt bringt, an dem man gestartet ist, aber bevor man ihn verlassen hat.

Wenn also Zeitreisen in die Zukunft möglich sind und Zeitreisen in die Vergangenheit zwar schwierig, aber noch nicht ausgeschlossen sind, worauf warten wir dann noch? Warum haben wir noch keine Zeitmaschine gebaut? Gibt es etwas, was wir über die Natur der Zeit nicht verstehen?

Nun, sehr gut möglich.

Ein Problem wurde berühmt durch Stephen Hawking, der fragte, warum, wenn Zeitreisen in die Vergangenheit möglich wären, wir noch nicht von Zeitreisenden aus der Zukunft besucht worden sind.

Schließlich liegt unsere Zeit für sie in der Vergangenheit.

Wenn es künftigen Generationen jemals gelingen sollte, eine Zeitmaschine zu bauen, dann wird es sicher einige geben, die das frühe 21. Jahrhundert besuchen möchten. Natürlich kann es sein, dass Zeitreisende aus der Zukunft tatsächlich unter uns sind, sich aber einfach zurückhalten oder keine Lust auf eine Pauschalreise ins Jahr 2019 haben.

Es stellt sich heraus, dass dieses Problem leicht zu lösen ist.

Wenn es uns jemals gelingen sollte, eine Zeitmaschine zu bauen, dann würde sie uns nur so weit zurückbringen, wie sie eingeschaltet ist. Der Grund, warum wir keine Zeitreisenden aus der Zukunft sehen, ist also, dass die Zeitmaschinen noch nicht erfunden wurden.

Parallele Dimensionen

Es gibt aber noch viele andere, wirklich verblüffende Paradoxa, die Zeitreisen aufwerfen.

Das berühmteste wurde in dem Film Zurück in die Zukunft untersucht. Was wäre, wenn du in der Zeit zurückreisen und verhindern würdest, dass sich deine Eltern jemals treffen?

Würdest du plötzlich aus dem Leben verschwinden, weil du nie geboren wurdest? Und wenn du nie geboren wurdest, wärst du auch nie zu einem Zeitreisenden herangewachsen, so dass sich deine Eltern doch getroffen haben und du geboren wurdest, so dass du in die Vergangenheit reist und deine Geburt verhinderst … und so weiter.

Die einzige sichere Möglichkeit, dieses Paradoxon aufzulösen, ist die Existenz von Paralleluniversen.

Dies ist eine Idee, die vielleicht gar nicht so verrückt ist, wie sie klingt, und Physiker erforschen sie derzeit. Wenn solche parallelen Dimensionen real sind, dann gleitet der Zeitreisende unweigerlich in eine Parallelwelt, in der er oder sie in der Lage ist, die Vergangenheit zu verändern, ohne dass dies Auswirkungen auf ihn oder sie hat.

Wenn man also seine Eltern daran hindert, sich in einem Paralleluniversum zu treffen, bedeutet das nur, dass man nie in diesem Universum geboren wird.

Wenn ich wetten würde, würde ich sagen, dass sich Zeitreisen in die Vergangenheit eines Tages als unmöglich erweisen werden, selbst in der Theorie.

Um in die Zukunft zu gelangen, muss man dagegen nur ein Raumschiff bauen, das schnell genug ist, um zum nächsten schwarzen Loch zu gelangen.

Aber Vorsicht: Wenn man die Zukunft erreicht, gibt es vielleicht kein Zurück mehr, wenn es einem dort nicht gefällt.

Professor Jim Al-Khalili ist Quantenphysiker, Autor und Rundfunksprecher. Sein neuer Science-Fiction-Thriller „Sunfall“ ist jetzt erschienen.