Zeitreisen

Was ist das eigentlich? Eine kurze Einführung!

Abseits von Propheterie und Orakeltum war und ist das Phänomen Zeitreise seit den Anfängen des 20. Jahrhunderts Nährboden für etliche literarische sowie filmische Werke gewesen. Von H.G.Wells Anfang des letzten Jahrhunderts bis Stanislav Lem und Philip K. Dick, The Time Machine, Zurück in die Zukunft bis Donnie Darko, allesamt variieren das Thema auf eine fruchtbare Art und Weise.

Doch einer sonstwie gearteten Behandlung des Themas muss eine wissenschaftlich-theoretische sowie historische vorangestellt werden:

Ein viertel Jahrhundert nach Newtons Feststellung, die Zeit sowie der Raum seien je absolute Instanzen, vollendete Einstein 1915 die allgemeine Relativitätstheorie. Mit ihr wurde der Begriff der Raumzeit geprägt und somit- abhängig vom Bezugssystem des Betrachters – die relative Wahrnehmung und Erfahrung dieser postuliert. (Vgl. Thorne 1994, S. 603 f.)

Albert Einstein hat damit den Grundstein für theoretische Zeitreisen gelegt.

Aber was versteht man eigentlich unter Zeitreisen? Sind sie praktisch auch zu verwirklichen oder existieren sie nur in der Theorie? Im Rahmen dieses Blogs wird versucht den teilweise doch sehr „trockenen“ physikalischen Theorien Ausführungen anhand von Beispielen folgen zu lassen, sei es in Form von Filmen, Bildern, Romanen, Kurzgschichten, etc. So kann man sich vermutlich auch als Nicht-Physiker einen gewissen Eindruck verschaffen, der über den „Delorean“ und Doc Brown hinausgeht.

Medial verhandelt werden Zeitreisen meist mit Hilfe von Objekte und Maschinen realisiert (Terminator, Zurück in die Zukunft, Simulacra), können aber auch als bloßer Blick in andere Zeiten auftauchen (Paycheck, Minority Report). Zweiteres ist vergleichbar mit dem Prinzip der Propheterie.

So lässt sich das Phänomen Zeitreise in zwei Kategorien einteilen: Zeitreisen in die Zukunft und in die Vergangenheit.



Reisen in die Zukunft

Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ermöglicht theoretisch wie bereits erwähnt eine Zeitreise in die Zukunft. Bewegt sich ein Astronaut als Zeitreisender in einem Flugkörper mit annähernd Lichtgeschwindigkeit ein Jahr lang von der Erde weg und bewegt sich schließlich wieder mit derselben Geschwindigkeit hin zu ihr, würde seine Zeit „relativ zu der auf der Erde Zurückgebliebenen langsamer laufen.“ (Sternhagen 2008, S. 4) Der Astronaut wäre aufgrund der Zeitdiletation zwei Jahre gealtert, auf der Erde wären 14.000 Jahre vergangen.
Aus der Perspektive des Astronauten würde dies bedeuten, er wäre in der iridischen Zukunft gelandet. (Vgl. Ebd., S. 4)
Dieses Szenario ist auch als Zwillingsparadoxon bekannt. Zwilling deshalb, weil ein Gedankenexperiment mit Zwillingen durchgeführt würde. Man stelle sich einfach den Zwillingsbruder des Astronauten vor, der auf der Erde bleibt, und aufgrund des oben beschrieben Phänomens weit vor seinem Bruder im All stirbt, obwohl beide zur gleichen Zeit geboren wurden. (Al-Khalili 2001, S. 151 ff.)
Man kann also zu dem Schluss kommen, dass mit hinreichend großer Reisegeschwindigkeit und Beschleunigung im Prinzip eine beliebige Zukunft auf der Erde erreichbar würde, sofern die technischen Mittel gegeben sind. Aber auch ohne Technik (von der Uhr, die man benötigt, um die Zeit zu messen, abgesehen) können wir bereits auch im „Alltag“ kleine Zeitverschiebungen beobachten: So vergeht die Zeit auf der Spitze eines Berges schneller als auf Meereshöhe, genau so wie sie im All schneller als auf der Erdoberfläche vergeht.



Reisen in die Vergangenheit

Die populäre Theorie des Wurmlochs dürfte so manchem spätestens seit dem Film sowie der Serie „Stargate“ zumindest bekannt sein. Das zentrale Element darin ist ein Tor, das zu anderen Planeten, die ebenso ein derartiges Tor aufweisen, führt. Diese Pforte ist vergleichbar mit einem Wurmloch, welches eine „hypothetische Abkürzung für Reisen zwischen weit auseinanderliegenden [Zeit-]Punkten im Universum“ (Thorne 1994, S. 554) ist.

Durch ein Wurmloch können theoretisch zwei Bereiche der Raumzeit miteinander verbunden werden. Zwei enorm verdichtete, hochenergetische Punkte, genannt Singularitäten, müssen zueinander finden, wobei eine Singularität das Hier und Jetzt repräsentiert, die andere einen beliebigen Zeitpunkt in der Vergangenheit, der wiederrum auf der Erde liegen könnte.
Beide Singularitäten strecken sich im Hyperraum aus, finden sich wie gesagt, heben sich gegenseitig auf und bilden ein Wurmloch, dessen Umfang zunächst wächst, sich aber wieder zusammenzieht, abschnürt und wieder zwei Singularitäten bildet. (Vgl. Ebd, S. 556)
Nach Einstein sind Wurmlöcher aber nur sehr kurzlebig; und zwar so kurzlebig, dass man sie nicht passieren könnte. Offenhalten könne man es bloß mit „exotischer“ Materie, welche aus einem Material besteht, das durch seine sozusagen negative Gravitation im Stande ist die Wände des Wurmlochs offenzuhalten. Die Existenz einer solchen Materie ist aber bisher noch nicht bestätigt worden, aus physikalischen Gründen aber per se nicht auszuschließen. (Vgl. Ebd. S. 557)
Genau so wenig wie die in der Wissenschaft nicht selten herangezogenen, trotzdem bloß hypothetischen überlichtschnellen Teilchen, so genannte Tachyonen.
Zukunftsreisen sind theoretisch durch eine annähernde Lichtgeschwindigkeit möglich, durch exakte steht die Zeit absolut still, werden die 300.000 km/s allerdings überschritten, so wie es bei den Tachyonen angenommen wird, ist eine Reise in die Vergangenheit der Fall. (Vgl. Tipler/ Llewellyn 2003, S. 66)

Eines der hypothetischen Hauptprobleme, die vor allem Hawking an der Zeitreise in die Vergangenheit stören, ist das Muttermord- oder Großvaterparadoxon, dem sich ein zukünftiger Blogeintrag widmen wird.



Fazit

Man hat in der Physik also festgestellt, dass für einen sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden oder sich einem starken Gravitationsfeld ausgesetzten Menschen weniger Zeit vergeht. In diesem Zusammenhang ist es möglich, in die Zukunft zu reisen. Dies bedeutet jedoch nicht, dass wir die Zukunft austricksen, sondern dass wir sie nur schneller erreichen als sonst. In Gene Roddenberry's Andromeda um Beispiel wird ein Raumschiff am Rand eines schwarzen Loches gefangen und verbringt dort 300 Jahre, bis es von einem Bergungsschiff gerettet wird. An Bord des Raumschiffes ist bis dahin die Zeit stillgestanden.
Problematisch an dieser Art von Zeitreise ist, dass sie nur in eine Richtung funktionieren. Vielleicht können wir eines Tages in die Zukunft reisen, aber um dann in unsere Zeit zurück zu kommen, müssten wir in die Vergangenheit reisen, und wie wir schon erwähnt haben ist dies aus der heutigen Sicht der Dinge fast unmöglich.




Verwendete Literatur:

Al-Khalili, Jim: Schwarze Löcher, Wurmlöcher und Zeitmaschinen, aus dem Engl. übers. von Heiner Must, Heidelberg et al: Spektrum 2001.

Sternhagen, Eick: Zeitreisen - Standpunkte der Forschung. Schlussfolgerungen – Ermöglicht die Zeitreisenforschung ein ewiges (virtuelles) Leben?, O.u.: Grin 2008.

Thorne, Kip S.: Gekrümmter Raum und verbogene Zeit. Einsteins Vermächtnis, München: Droemersche 1994.

Tipler, Paul A./ Llewellyn, Ralph A.: Moderne Physik, München: Oldenburger Wissenschaftsverlag 2003.

...von Mario