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Wo "Zurück in die Zukunft" recht hat Sind Zeitreisen überhaupt möglich?

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Der Held aus der Filmreihe "Zurück in die Zukunft": Marty McFly vor der Zeitmaschine, einem umgebauten DeLorean.

imago/ZUMA Press

Er steigt in seine Zeitmaschine und fliegt ein paar Jahrzehnte in die Zukunft oder in die Vergangenheit. Einfach sieht das Zeitreisen von Marty McFly in "Zurück in die Zukunft" aus. So simpel ist es dann doch nicht - aber es geht.

Ein Vergleich mit der heutigen Realität macht bereits deutlich: Die Zukunft, in die Marty McFly in dem Film "Zurück in die Zukunft 2" reist, gibt es nicht.  Die Enttäuschung mag bei manchen Fans der mehrteiligen Filmreihe groß sein. Dabei wirft der Film noch eine andere Frage zu einem viel fundamentaleren Aspekt dieser Erzählung auf: Sind Zeitreisen überhaupt möglich?

Bei der Antwort muss man zuerst unterscheiden, in welche Richtung die Zeitreise gehen soll. Denn dies macht einen gewaltigen Unterschied aus, vor allem was die praktische Umsetzbarkeit betrifft. Zeitreisen nach vorne, also in die Zukunft, sind ohne Weiteres machbar. Wissenschaftler haben dies sogar schon vollzogen und belegt.

Es war im Jahr 1971: Die beiden US-Physiker Joseph Hafele und Richard Keating flogen mit einem Linienflugzeug in Richtung Osten einmal um die Erde herum. Mit dabei hatten sie vier hochpräzise Atomuhren. Bei ihrer Rückkehr nach Washington verglichen sie die Zeit auf den mitgereisten Uhren mit einer fest installierten Uhr vor Ort. Das Ergebnis: Die mitgereisten Atomuhren gingen alle etwas nach. Das heißt, die Zeit während der Reise war weniger schnell vergangenen als am Boden in Washington. Die Wissenschaftler waren also in die Zukunft gereist.

Mit dem Raumschiff tausende Jahre in die Zukunft reisen

Na gut, die Zukunft, in die die Wissenschaftler gereist waren, lag nur 60 Nanosekunden voraus. Für den Menschen also kein wirklich feststellbarer Effekt. Aber das Experiment belegte die spezielle Relativitätstheorie in der Hinsicht, dass Uhren, von denen die eine an einen Ort gebunden ist, die andere sich aber in Bewegung befindet, unterschiedlich schnell ticken. Der Unterschied nimmt mit steigender Geschwindigkeit der sich bewegenden Uhr zu. Dieser Effekt wurde von Albert Einstein in seiner speziellen Relativitätstheorie beschrieben und wird Zeitdilatation genannt. Er ermöglicht Menschen - rein theoretisch - tatsächlich Reisen in kommende Jahrhunderte, Jahrtausende und sogar Jahrmillionen.

Ein Raumfahrer etwa, der mit annähernder Lichtgeschwindigkeit zu einem fernen Stern fliegt, würde die Zeit an Bord seines Raumschiffes vielleicht als ein paar Jahre wahrnehmen. Die Uhr in seinem Raumschiff tickt langsamer als jene auf der Erde – das heißt, die Zeit in seinem Raumschiff vergeht auch langsamer. Dagegen vergeht die Zeit auf der Erde aus der Sicht des Raumfahrers wesentlich schneller, sie rast förmlich. Das bietet für ihn einen Vor- und einen Nachteil: Der Vorteil ist, dass der Raumfahrer einen mehrere tausend Lichtjahre entfernten Stern innerhalb seiner Lebenszeit erreichen kann. Der Nachteil ist, dass auf der Erde dann ebenfalls mehrere tausend Jahre verstrichen sind. Das führt aber zu dem Zwillingsparadoxon: Hätte der Raumfahrer  seinen Zwillingsbruder auf der Erde zurückgelassen, wäre dieser wesentlich schneller gealtert als er – und nach Tausenden von Jahren natürlich längst verstorben.

Schwarze Löcher als Zeitportale

Aber wie sieht es mit den Reisen in die Vergangenheit aus? Der US-Forscher Michio Kaku hat diese als Ding der Unmöglichkeit beschrieben, in einem 2009 erschienen Beitrag für Technology Review. Allerdings mit einer besonderen Einschränkung: Sie sind aus seiner Sicht nur "Unmöglichkeiten zweiten Grades". Damit meint er, dass Zeitreisen in die Vergangenheit heute und womöglich noch in den kommenden Jahrhunderten technisch nicht umsetzbar und damit unmöglich sind. Aber sollte die Menschheit ihren technischen Fortschritt fortsetzen, kämen sie in Betracht.

Um es kurz zu sagen: Aus physikalischer Sicht spricht nichts gegen Reisen in die Vergangenheit. Allerdings dürfte eine Zeitmaschine in Form eines Sportwagens, wie in den Filmen der Reihe "Zurück in die Zukunft", nicht dafür ausreichen. Im Gegenteil: Wissenschaftler mussten absurd gigantische Konstellationen ersinnen, mit denen Zeitreisen in die Vergangenheit möglich wären. Mit seiner Idee eines gigantischen Zylinders mit unendlich großem Durchmesser, der dazu auch noch schnell rotiert, etwa legte der Mathematiker Willem J. van Stockum im Jahr 1936 den Grundstein für die erste theoretisch erdachte Vorrichtung für Reisen in die Vergangenheit. Das Besondere seiner Überlegung: Der gigantische Zylinder würde die Raumzeit so verbiegen, dass an seinem Rand eine "geschlossene zeitartige Kurve" (englisch: closed timelike curve, CTC) entsteht. Grundlage dafür ist erneut eine Theorie Einsteins, diesmal aber die allgemeine Relativitätstheorie. Der Punkt ist: Ein Raumfahrer, der eine solche Kurve durchläuft, könnte in der Vergangenheit wieder herauskommen. Also rückwärts durch die Zeit reisen.

Andere folgten Stockum mit alternativen Vorschlägen für Zeitportale, die aber jeweils praktisch ebenso wenig umsetzbar scheinen. Einen etwas hoffnungsvolleren Ansatz lieferte im Jahr 1992 die Beobachtung der Wissenschaftler Maximo Banados, Claudio Teitelboim und Jorge Zanelli. Sie entdeckten Schwarze Löcher, die durch ihre besonderen Eigenschaften die Entstehung von "geschlossene zeitartigen Kurven" erlauben.

Wo sind all die Zeit-Touristen?

Also, machbar sind auch Reisen in die Vergangenheit. Rein theoretisch. Allerdings bekommt man mit diesen gleich ein weiteres Problem geliefert: das sogenannte Großvater-Paradoxon. Sollte jemand mit einer Zeitmaschine in die Vergangenheit reisen und seinen eigenen Großvater im Kindesalter umbringen, würde dies zu einem logischen Widerspruch führen. Denn dann hätte sein Großvater nicht seinen Vater und dieser nicht den Zeitreisenden zeugen können, der wiederum nicht auf die Reise hätte gehen können, um seinen Großvater umzubringen.

Aber auch für das Großvater-Paradoxon wurden bereits Lösungen vorgeschlagen: etwa die Viele-Welten-Interpretation des Physikers Hugh Everett. Diese schlägt eine Vielzahl von Paralleluniversen vor, jeder Mensch hat dabei seinen eigenen Zeitstrom. Eine Zeitreise in die Vergangenheit wäre dann einfach das Wechseln von einem Zeitstrom in den anderen. Man kann daher nur die Vergangenheit von anderen Menschen verändern, der eigene Zeitstrom und somit die eigene Vergangenheit bleiben unangetastet.

Doch es bleibt noch ein anderes Problem der Zeitreise in die Vergangenheit: Beim Eintritt in das Zeitportal würde durch Quanteneffekte möglicherweise so viel Strahlung entstehen, dass sie den Zeitreisenden umbringen oder das Portal verschließen würde. Es bestehen also große Hürden, bis jemals ein Mensch wie Marty McFly in "Zurück in die Zukunft" in die Vergangenheit reisen kann. Dass dies jemals der Fall sein wird, dagegen spricht aus Sicht von Star-Physiker Stephen Hawking eine relativ simple Tatsache:  Nämlich der Fakt, dass "wir noch nicht überrannt worden sind von einer Horde von Zeit-Touristen".

Quelle: n-tv.de

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