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Science-Fiction

Sind Zeitreisen möglich?

Sind Zeitreisen möglich?

Auf der Kinoleinwand erweist sich das Thema Zeitreisen als wahrhaft zeitlos – vom Kultfilm „Zurück in die Zukunft“, der 2015 sein 30. Jubiläum feiert, bis zu „Project: Almanac“. Doch wie nah an der Wirklichkeit sind die Science Fiction-Ideen? Und was hat das Mathematik-Genie Albert Einstein damit zu tun?
  • Zeitmaschinen für Heimwerker?

    Szenenfoto "Project: Almanac", Paramount Pictures

    Im Kinofilm “Project: Almanac” basteln Teenager mit Hilfe von zufällig entdeckten Unterlagen eine Zeitmaschine. Realitätsferne Hollywood-Fantasie? Heinrich Päs, Physikprofessor an der TU Dortmund, zufolge nicht. “Zeitreisen sind nicht völlig ausgeschlossen“, sagt der Experte für Hochenergie- und Astroteilchen-Theorie. Im Gespräch mit Welt der Wunder offenbart er mehr über die Grenzen von Raum und Zeit.

  • Warum wollen Menschen durch die Zeit reisen?

    Heinrich Paes, Privatarchiv

    Weil die Zeit unser Leben stark beschränkt. Fehler können beispielsweise nicht rückgängig gemacht werden. Da wirkt eine Zeitmaschine natürlich verlockend.

  • Was hat Albert Einstein mit Zeitreisen zu tun?

    Imago/AFLO

    Im Rahmen der Relativitätstheorie ist Zeit etwas deutlich anderes als die starren Raum- und Zeit-Kategorien aus dem 19. Jahrhundert. Raum und Zeit können gekrümmt und gedehnt werden. Man kann sich die Zeit als Pfeil in die Zukunft vorstellen. In der Relativitätstheorie kann man diesen Pfeil krümmen. Wird er so stark gekrümmt, dass er zu einer geschlossenen Kurve wird, ermöglicht dies das Reisen durch die Zeit - man selbst geht immer vorwärts, kommt aber in der Vergangenheit an. Am 25. November 2015 wird die Allgemeine Relativitätstheorie des Ausnahme-Genies 100 Jahre alt. 1915 stellte Einstein sie in vier Vorträgen der Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin vor.

  • Zu den vielen kreativen Ideen, die Zeitreisen technisch ermöglichen könnten, zählen Wurmlöcher. Was hat es damit auf sich?

    Imago/Science Photo Library

    Wurmlöcher erlauben es, eine Abkürzung durch die Raumzeit zu nehmen – wie ein Wurm in einem Apfel, der nicht auf der Oberfläche entlang wandert, sondern sich eine Abkürzung durch die Frucht bohrt. Schon in der speziellen Relativitätstheorie ist es so, dass man die Reihenfolge verschiedener Ereignisse umkehren kann, wenn man sich auf verschiedenen Strecken bewegt. Verschiedene Beobachter sehen Ereignisse in unterschiedlicher Reihenfolge. Aber es ist unmöglich, Ursache und Wirkung umzukehren. Genau das aber würde für Zeitreisen benötigt. Das hängt damit zusammen, dass man sich nicht schneller als das Licht bewegen kann. Außer eben durch Abkürzungen - wie ein Wurmloch.

  • Sind Zeitreisen in die Zukunft schwieriger als in die Vergangenheit?

    Imago/Science Photo Library

    Zeitreisen in die Zukunft sind etwas Triviales – dorthin gelangt man auch, wenn man einfach da sitzt und wartet. Man kommt allerdings schneller in die Zukunft, wenn man an einen Ort geht, an dem die Zeit langsamer vergeht. An einem Schwarzen Loch beispielsweise bleibt die Zeit für den äußeren Beobachter fast stehen. Nach der Allgemeinen Relativitätstheorie verformt eine ausreichend kompakte Masse die Raumzeit so stark, dass sich ein solches astronomisches Objekt bildet. Wenn man in einem Raumschiff ein Jahr nahe an einem solchen Schwarzen Loch bleibt und dann zur Erde zurückkommt, wären dort 1.000 Jahre vergangen. Eine Besonderheit sind rotierende Schwarze Löcher. In diesen ist die Zeit um sich selbst gekrümmt – beste Voraussetzungen für Zeitreisen also.

  • In Zusammenhang mit Zeitreisen wird gern das Großvater-Paradoxon erwähnt. Was genau ist das?

    Imago/Westend61

    Würde ein Zeitreisender in der Vergangenheit seinen Großvater umbringen, würde sein Vater nicht geboren werden und somit auch er selbst nicht existieren. So könnte er auch nicht in die Zeit reisen.

  • … außer man glaubt an die Idee von Paralleluniversen, wie es in manchen Science Fiction-Filmen der Fall ist?

    Imago/Science Photo Library

    Nicht nur in Science Fiction-Filmen. Auch in der Quantenphysik setzt sich zunehmend die Annahme von Paralleluniversen durch, also Räume, die nebeneinander existieren. Demnach können Objekte mehrere widersprüchliche Eigenschaften haben. Beispielsweise wenn ein und dasselbe Teilchen an verschiedenen Orten gleichzeitig ist - bis es gemessen wird. Die traditionelle Interpretation dieses Phänomens ist: Die Teilchen „entscheiden“ sich im Moment der Messung. In der neueren Interpretation sind beide Orte existent, quasi parallele Universen. In dem einen ist das Teilchen an Ort A, in dem anderen an Ort B. Der Zeitreisende würde also den Großvater in einem Paralleluniversum umbringen, nicht in dem, von dem aus er zu seiner Reise aufgebrochen ist. Die Quantenphysik kann das Großvater-Paradoxon und andere Zeitreise-Paradoxien auflösen.

  • Gibt es noch weitere Entwicklungen in der Physik, die Hoffnung auf die Möglichkeit von Zeitreisen machen?

    Szene aus dem Film „Die Zeitmaschine“, Imago/Granata Images

    Ja, eine interessante Entwicklung ist, dass immer mehr große, zusätzliche Raumdimensionen angenommen werden. Zusätzliche Dimensionen könnten mehr Pfade in der Raumzeit erlauben - und damit die Chance erhöhen, eine geschlossene Zeitkurve zu ermöglichen. Also die Voraussetzung für Zeitreisen.

  • In ihrem Buch „Die perfekte Welle“ spielen Neutrinos die Hauptrolle. Inwiefern sind diese relevant für Zeitreisen?

    Imago/Science Photo Library

    Das hängt mit den erwähnten Extradimensionen zusammen. Neutrinos sind ganz besondere Elementarteilchen - extrem leicht und extrem flüchtig. Daher hat man angekommen, dass sie in diese zusätzlichen Dimensionen reisen könnten. Vielleicht nehmen wir sie als so leicht wahr, weil sie in andere Dimensionen reisen. Wenn Neutrinos Zugang zu den weiteren Raumzeit-Dimensionen haben, könnten sie natürlich an vorderster Front sein, wenn es um die Realisierung von Zeitreisen geht. Solche zusätzlichen Dimensionen könnten also wie Wurmlöcher Abkürzungen bieten.

  • Es ist also möglich, dass Neutrinos bereits jetzt durch die Zeit reisen?

    Imago/Science Photo Library

    Wenn man annimmt, dass Neutrinos durch verschiedene Dimensionen reisen, ist durchaus vorstellbar, dass sie auch durch eine Dimension der Zeit reisen.

  • In der Kultfilm-Reihe „Zurück in die Zukunft“ dient ein DeLorean mit „Flux-Kompensator“ als Zeitmaschine. Wie würde eine realistische Zeitmaschine aussehen?

    Imago/PicturePerfect

    Wenn man annimmt, Zeitreisen in Extradimensionen sind möglich, stellt sich die Frage: Wie bekommt man Zugang zu diesen zusätzlichen Dimensionen? Müsste man dagegen mit unseren drei vertrauten Dimensionen Raum, Zeit und Energie vorlieb nehmen, wäre das A und O das Erzeugen einer geschlossenen Zeitkurve – indem man die Raumzeit krümmt. Stellt sich die Frage, ob man diese durch Bewegung, durch extrem schnelle Rotation oder durch exotische Materie erreichen kann. Und die Anschlussfragen: Wie kann man diese erzeugen und wie viel davon braucht man, um die Raumzeit zu krümmen? Doch was, wenn diese Materie unkontrollierbare Nebenwirkungen hat? Unsere Idee ist es, Elementarteilchen zu nutzen, die in diese Extradimensionen entfliehen können.

  • Für Menschen wären Zeitreisen vermutlich schwieriger als für diese Teilchen?

    Imago/Science Photo Library

    Ja, außer man könnte Menschen in Informationen verwandeln, die in den Elementarteilchen mitreisen und danach wieder decodieren. Immer vorausgesetzt, dass diese Elementarteilen tatsächlich in die Extradimensionen reisen können - und dort auch in der Dimension der Zeit unterwegs sein können.

  • Im aktuellen Kinofilm „Project Almanac“ entdeckt der Zeitreisende sich selbst im Hintergrund eines Videos von seinem eigenen siebten Geburtstag. Ist das ein Logikproblem?

    Szenenfoto "Project: Almanac", Paramount Pictures

    Schwer zu sagen. Fest steht: In die Vergangenheit zu reisen und sich dort selbst zu treffen, brächte nicht nur für Menschen Probleme, sondern schon für Teilchen. Laut Hawking würde ein Teilchen, welches immer wieder in der Zeit reist, sich vervielfachen. Es würde sich beim ersten Durchlauf durch die Zeitschleife selbst treffen, beim zweiten sich selbst und die erste Kopie, usw. So würde eine immer stärkere Massenansammlung entstehen, welche die Raumzeit stört. Zumindest, wenn man sich die Teilchen als „Punkte“ vorstellt. In der Quantenphysik allerdings werden Teilchen und Wellen allgemein als Teilchen-Wellen-Zwitterwesen verstanden. Es gibt also noch viele offene Fragen selbst auf Teilchenniveau – und erst Recht, wenn es um Zeitreisen mit größeren Objekten oder gar Menschen geht.

  • Was würden Sie gern mit einer Zeitmaschine machen?

    Imago/Andreas Neumeier

    Mir würden da einige spannende Epochen einfallen, die ich mir gern anschauen würde. So lange man da nicht zu stark in unangenehme Situationen geraten würde. Das antike Griechenland zum Beispiel oder die Renaissance - oder die Entstehungsjahre der Quantenphysik.

  • Ende September 2011 glaubten Wissenschaftler, überlichtschnelle Neutrinos zu messen. Ein Schritt näher in Richtung Zeitreisen?

    Imago/UPI Photo

    Der Befund hätte nahegelegt, dass die mysteriösen Neutrinos schneller als Licht reisen, indem sie Abkürzungen durch Dimensionen nehmen, die uns Menschen versperrt sind. Allerdings stellte sich heraus, dass es sich um einen Messfehler handelte, verursacht durch ein loses Kabel. Bis zu dieser Auflösung waren die Meldungen der Wissenschafter der CERN (Europäische Organisation für Kernforschung) sehr spannend. Es war zwar von Vornherein wahrscheinlich, dass der Befund falsch war, doch das Gegenteil war zumindest denkbar. Insofern war das sehr bedauerlich.

  • Sollte man als Physiker alles für möglich halten?

    Imago/Science Photo Library

    Ein Physiker sollte immer alles für denkbar halten. Das heißt noch lange nicht, dass man es auch für wahrscheinlich hält. Ich würde Zeitreisen nicht kategorisch ausschließen. Die Wissenschaft überrascht einen immer wieder. Was man vor 150 Jahren als völlig ausgeschlossen angesehen hat, ist heute anerkannte Wissenschaft.

Auf der Kinoleinwand erweist sich das Thema Zeitreisen als wahrhaft zeitlos – vom Kultfilm „Zurück in die Zukunft“, der 2015 sein 30. Jubiläum feiert, bis zu „Project: Almanach“ (Kinostart 5. März). Doch wie nah an der Wirklichkeit sind die Science Fiction-Ideen? Antworten der Physikprofessor Dr. Heinrich Päs.

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