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  Zeitreisen: Tunnel in andere Welten

Zeitreisen Tunnel in andere Welten

Von Niels Boeing

In Hollywood-Filmen sind Zeitreisen fast so gewöhnlich wie Zugfahrten. Physiker aber wissen um die gewaltigen Probleme, die ein Ausflug in die Vergangenheit oder die Zukunft bereiten würde. Dennoch wagen manche das faszinierende Gedankenspiel.

Wie wäre das: einmal ins alte Ägypten reisen, um zu sehen, wie die Pyramiden gebaut wurden? Oder einen Blick in das New York der fernen Zukunft werfen? Zeitreisen gibt es bislang nur als Science-Fiction, in Büchern und Filmen. Nichts also, womit sich ernsthafte Wissenschaftler befassen? "Wer offen über Zeitreisen spekuliert, riskiert entweder einen Aufschrei der Öffentlichkeit, hier würden Forschungsgelder für etwas absolut Lächerliches verschwendet", sagt der Physiker Stephen Hawking, "oder die Forschung wird vom Militär als geheim klassifiziert."

Zeitreisen seien ein "politisch inkorrektes" Thema, meint Hawking. Doch seine Zunft weiß sich zu helfen: "Wir verbergen unsere Beschäftigung mit dem Thema hinter komplizierten Fachausdrücken, die ein Code für Zeitreisen sind." Zum Beispiel hinter dem Begriff "geschlossene zeitartige Kurve". Tatsächlich diskutieren namhafte Physiker seit Ende der 1980er Jahre in seriösen wissenschaftlichen Journalen die Möglichkeit, in die Vergangenheit und die Zukunft aufzubrechen.

Das Tor dorthin öffnete Albert Einstein. Seine Spezielle Relativitätstheorie und die Allgemeine Relativitätstheorie entwarfen ein ganz neues Bild von der Ordnung des Universums: Demnach verstreicht die Zeit unterschiedlich schnell, je nachdem, mit welcher Geschwindigkeit sich ein Mensch durch den Raum bewegt.

Für einen Astronauten etwa vergeht, von der Erde aus betrachtet, die Zeit an Bord umso langsamer, je mehr sich seine Geschwindigkeit der Lichtgeschwindigkeit nähert. Mithilfe dieses Effekts könnte man durchaus ins New York des Jahres 3005 reisen. "Sie müssen sich lediglich in ein Raumschiff setzen, zu einem Stern reisen, der knapp 500 Lichtjahre entfernt ist, und zurückkehren", erklärt der US-Physiker Richard Gott das Konzept einer Zeitreise. Voraussetzung sei, dass Hin- und Rückweg mit 99,995 Prozent der Lichtgeschwindigkeit zurückgelegt würden. "Bei Ihrer Rückkehr wird die Erde 1000 Jahre, Sie dagegen werden nur 10 Jahre älter sein."

Was theoretisch möglich erscheint, steht in der Praxis vor gewaltigen Hürden. Bislang gibt es keinen Raketenantrieb für derartige Geschwindigkeiten. Und vor allem: Wie käme der Zukunftsreisende wieder zurück in die Gegenwart? Nach der Speziellen Relativitätstheorie gar nicht: In ihr verläuft die Zeit wie eine Einbahnstraße.

Nicht viel besser steht es um Reisen in die Vergangenheit. In Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie wird die Raumzeit unter dem Einfluss der Schwerkraft "gekrümmt" - bis hin zu einer sogenannten Singularität, die der Physiker John Wheeler 1967 als "Schwarzes Loch" bezeichnet hat. Dieser extrem dichten Materieansammlung kann aufgrund ihrer gewaltigen Gravitation selbst Licht nicht entkommen. Albert Einstein und sein Schüler Nathan Rosen versuchten 1935 nachzuweisen, dass solche Singularitäten nicht existieren können. Doch das gelang ihnen nicht. Sie entdeckten sogar, dass sich - rein mathematisch - zwei dieser Raumzeittrichter so berühren können, dass sie eine Brücke zwischen unserer Welt und einem Paralleluniversum bilden.

Solch eine Verbindung, wenn sie einen Tunnel zwischen zwei Punkten im selben Universum darstellt, wurde später "Wurmloch" getauft. Die Besatzung des Raumschiffes "Enterprise" hat sich in der "Star Trek"-Fernsehserie durch solch eine Passage in die Vergangenheit schleudern lassen.

Wurmlöcher haben jedoch einen Haken: Sie sind nicht stabil. Als der US-amerikanische Astrophysiker und Buchautor Carl Sagan in den 1980er Jahren den Roman "Contact" schrieb, bat er seinen Freund Kip Thorne, Physiker am California Institute of Technology in Pasadena, zu überprüfen, ob nicht doch ein stabiles Wurmloch möglich wäre. Durch dieses wollte Sagan seine Romanheldin Ellie Arroway zu Außerirdischen ins Planetensystem Wega schicken. Thorne setzte diese Vorgabe in Einsteins Gleichung ein und fand tatsächlich eine mathematische Lösung, die auch eine Reise in die Vergangenheit ermöglichen könnte: eine Zeitschleife, die direkt durch ein Wurmloch führt.

Wie sich daraus im Prinzip eine Zeitmaschine konstruieren ließe, hat am überzeugendsten der britische Physiker Paul Davies durchgespielt. Als Bauteile schlägt er einen Teilchenbeschleuniger, einen "Imploder", einen "Inflator" und einen "Differentiator" vor.

Die Schwierigkeiten fangen damit an, ein Wurmloch zu finden oder herzustellen. Zumindest ist im Kosmos noch keines direkt beobachtet worden. Quantenphysiker vermuten jedoch, dass eine besonders kurzlebige und winzige Wurmlochvariante permanent in der Feinstruktur des Universums gebildet wird, dem sogenannten Raumzeit-Schaum. Diese "virtuellen" Wurmlöcher würden nur 100 Billionstel Billionstel Billionstel Nanosekunden existieren. Ihr Durchmesser würde eine sogenannte Planck-Länge betragen, wäre also um 20 Zehnerpotenzen kleiner als ein Atomkern.