Wo ist die Mitte des Weltalls? (eBook)

WIESO KANN ICH NICHT IN DIE VERGANGENHEIT REISEN?

Wer hat eigentlich gesagt, dass es nicht möglich sei, in die Vergangenheit zu reisen?

Der Wunsch, in der Zeit zurückreisen zu können, ist sehr verbreitet. Wer von uns würde nicht gern zurückgehen und sich mit berühmten Persönlichkeiten aus der Geschichte unterhalten oder wichtige Ereignisse mit eigenen Augen miterleben? Man könnte beispielsweise herausfinden, wer John F. Kennedy wirklich umgebracht oder was die Dinosaurier erledigt hat.

Auch aus handfesteren Gründen wäre es großartig, für kleinere Dinge in die Vergangenheit reisen zu können, zum Beispiel um einen Fehler zu korrigieren, den man gemacht hat. Wenn Sie sich Kaffee über die Hose gekippt haben, könnten Sie in die Vergangenheit reisen und … ihn nicht drüber kippen. Wenn Sie etwas zu Ihrem Chef gesagt haben, das Sie mittlerweile bereuen, könnten Sie einfach zurückgehen und es nicht sagen. Wenn Sie eine Pizza mit Ananas darauf bestellt und anschließend festgestellt haben, dass das wirklich eklig ist, dann könnten Sie zurückreisen und eine vernünftige Pizza bestellen. Als hätten Sie eine Lösch-Taste (das Pendant zur Kombination Strg + Z beziehungsweise Command + Z für Mac-Schnösel) fürs Universum.

Und trotzdem haben Wissenschaftler bislang keine derartige Apparatur gebaut. Die Vergangenheit ist und bleibt unveränderlich. Die Zeit erweist sich noch immer als unser großer Widersacher und es scheint, als seien wir dazu verdammt, unsere vergangenen Fehler ein Leben lang zu bereuen. Dieses Universum kennt keinen zweiten Anlauf.

Aber warum? Wieso hat es den Anschein, dass wir die Zukunft verändern können, aber nicht die Vergangenheit? Gibt es irgendein fundamentales physikalisches Gesetz, das Zeitreisen unmöglich macht, oder ist es einfach nur ein technisches Problem? Und wo liegt da überhaupt der Unterschied?

Nun – es wird Sie vielleicht angenehm überraschen zu hören, dass Physiker das Zeitreisen bislang nicht wirklich ausgeschlossen haben. Technisch gesehen ist es sogar möglich, in der Zeit zurückzugehen. Zwar nicht so, wie Sie es aus Filmen kennen, aber es dürfte dennoch nicht unmöglich sein, eine Rückspultaste zu bauen. Tatsächlich werden wir sogar am Ende dieses Kapitels eine brandneue, von Physikern anerkannte Idee für das Zeitreisen vorstellen.1

Also rücken Sie Ihre Zeitreisenschutzbrille zurecht und machen Sie Ihren DeLorean startklar, denn wir sind im Begriff, eine Antwort auf die eine zeitlose Frage zu liefern: Wieso kann ich nicht in die Vergangenheit reisen … zumindest noch nicht?

MACHBAR, MÖGLICH ODER NICHT UNMÖGLICH

Zunächst sollten wir klarstellen, was wir meinen, wenn wir fragen, ob etwas „möglich“ ist. Das hängt davon ab, wen man fragt.

Falls man einen Ingenieur fragt, ob so etwas wie Zeitreisen möglich ist, wird er das bejahen, wenn er denkt, dass er in weniger als zehn Jahren und für unter einer Billion Euro eine Zeitmaschine bauen kann.Fragt man aber einen Physiker, ob etwas möglich ist, wird dieser die Frage anders betrachten. Für einen Physiker ist etwas möglich, wenn ihm kein physikalisches Gesetz einfällt, das dagegenspricht.

Zum Beispiel:

Weil das hier ein Buch über Physik und das Universum ist, nehmen wir die Sichtweise des Physikers ein. Damit geht es für uns in diesem Kapitel darum herauszufinden, ob das Zeitreisen irgendwelche Gesetze des Universums verletzt, und nicht, ob es 14,7 Fantastilliarden Euro kosten und soundso viele Jahrhunderte dauern würde, um es zu realisieren. Wir vertrauen darauf, dass die Ingenieure eines Tages einen Weg finden werden, es umzusetzen, sobald die Physiker es erstmal für möglich erklärt haben. Danach besteht ihr nächster Schritt darin, das Ganze an die Softwareleute weiterzugeben, die dafür eine App schreiben können („Siri, kipp’ den Kaffee zurück!“).

Um herauszufinden, ob es von Physikern grünes Licht fürs Zeitreisen geben kann, müssen wir zuallererst das gleiche Verständnis von Zeit haben wie sie. Die Zeit ist ein sehr schlüpfriges Thema, das die Menschen schon seit langer … ähm, naja Zeit eben … verwirrt und verblüfft. In der Physik begreift man die Zeit im Wesentlichen als die Sache, die es möglich macht, dass sich das Universum verändert. Sie ist das Fließen, die Bewegung, die Art, wie das Damals zum Jetzt wird. Sie ist es, die eine Reihe von Momentaufnahmen in einen geschmeidigen Film verwandelt.

Schließlich hat es wirklich den Anschein, als fließe das Universum gleichmäßig voran. Es springt nicht einfach nur wild von einem Augenblick zu einem komplett anderen. Sie sitzen nicht noch gerade mit diesem Buch hier auf Ihrer Couch und plötzlich am Strand. Das liegt daran, dass die Vergangenheit dem, was in der Gegenwart passieren kann, Grenzen auferlegt. Wenn Sie eben noch einen Kaffee geschlürft haben, sehen die Möglichkeiten für die Gegenwart unter anderem so aus, dass Ihnen der Kaffee schmeckt oder Sie ihn sich auf die Hose schütten. Dass Sie sich plötzlich in einen blauen Drachen verwandeln, der fermentierten Selleriesaft trinkt, gehört nicht dazu.

Die Vergangenheit gibt vor, welche Formen unsere Zukunft annehmen kann. Das Ganze nennt sich „Ursache und Wirkung“ und steht im Mittelpunkt der Bemühungen der Physik, sich einen Reim auf dieses verrückte, durchgeknallte und kaffeebesudelte Universum zu machen – und auf die Art, wie es sich verändert.

Solche Veränderungen ereignen sich allmählich und brauchen Zeit. Nichts in diesem Universum ist unmittelbar – Ereignisse sind miteinander verknüpft. Wenn Sie eine Pizza zubereiten wollen, gehört dazu ein bestimmter Prozess. Sie können nicht einfach mit den Fingern schnipsen und ein bisschen Mehl, ein paar Tomaten und Käse augenblicklich in eine Pizza verwandeln. Das Universum verlangt, dass Sie nach Schema F vorgehen: Sie müssen die Zutaten mischen, den Teig kneten, die Tomaten kochen, Wein trinken, die Pizza backen und so weiter.2 Es gilt, ein paar Schritte zu befolgen, um von einer Konfiguration (den rohen Zutaten) zu einer anderen (der heißen Pizza) zu gelangen. Die Zeit ist das, was all jene Schritte miteinander verbindet, und ohne sie ergibt das Universum einfach überhaupt keinen Sinn.

Mit diesem Verständnis der Zeit im Hinterkopf, wollen wir jetzt ein paar Möglichkeiten fürs Zeitreisen durchspielen.

ES GIBT KEIN ZURÜCK IN DIE ZUKUNFT

Einer der verlockendsten Gründe fürs Zeitreisen ist der Wunsch, in die Vergangenheit zu springen und irgendwas zu verändern, um dadurch die Zukunft zu beeinflussen. Zum Beispiel, um den Kaffee nicht zu verschütten oder Anteile von Netflix statt von Blockbuster Video (R. I. P.) zu kaufen. Man würde in der Vergangenheit gern etwas ändern, um anschließend wieder in die Gegenwart zurückzuspringen und die Früchte seiner eigenen Manipulationen zu ernten.

Diese Vorstellung ist mit einem großen Problem verbunden: Sie ergibt schlicht und ergreifend überhaupt keinen Sinn.

Wenn wir Zeit als die Art begreifen, in der das Universum voran fließt (oder die Pizza bäckt), dann können wir problemlos einsehen, dass es Quatsch wäre, die Vergangenheit zu ändern. Nehmen wir an, Sie wachen um 8 Uhr morgens auf und machen sich einen Kaffee. Das Problem ist nur, dass der Kaffee scheußlich schmeckt. Sie beschließen also, in Ihre Zeitmaschine zu hüpfen, nach 8 Uhr zurückzukehren und sich einen Tee statt Kaffee zu machen.

Das ergibt vielleicht Sinn, wenn es in einem Film passiert, aber nicht aus physikalischer Sicht.

Aus physikalischer Sicht existiert eine Konfiguration des Universums (die, in der scheußlicher Kaffee gemacht wurde), die keinen Bezug zu vergangenen Konfigurationen des Universums hat. Wie kam der scheußliche Kaffee zustande, wenn Sie sich stattdessen einen Tee gemacht haben? Für einen Physiker wird dadurch das Prinzip von Ursache und Wirkung verletzt: Es gibt eine Wirkung (scheußlichen Kaffee), aber keine Ursache (Sie haben stattdessen Tee gemacht). Mit anderen Worten: Als hätten Sie eine Pizza gemacht, ohne je die Zutaten zu mischen.

Unglücklicherweise wird es dadurch unmöglich, die Vergangenheit zu verändern. Gegen das Prinzip von Ursache und Wirkung zu verstoßen bedeutet, dass das Universum mit sich selbst nicht vereinbar ist – und das ist für Physiker ein absolutes No-Go.

Sie fragen sich jetzt vielleicht: Aber was ist mit geteilten Zeitlinien? Alternativen Geschichten? Ich hab’ das doch in den Avengers-Filmen gesehen! Zum Leidwesen von Doc Brown (und Iron Man) ergibt auch das keinen Sinn. Wie kann man eine Zeitlinie verändern oder eine neue erschaffen, wenn bereits die Grundidee von Veränderung selbst von der Zeit abhängt? Zeitlinien stehen für Veränderung, also können sie sich nicht selbst verändern. Und während die Vorstellung eines Multiversums durchaus etwas ist, das Wissenschaftler ernsthaft in Betracht ziehen, gilt das nicht für die Möglichkeit, zwischen alternativen Universen hin und her zu wandeln oder uns für eines davon zu entscheiden.

Aus Sicht der Physik gibt es also viele Gründe, warum man nicht plötzlich in eine andere Zeit springen und irgendwelche Sachen ändern kann – und das bedeutet, dass sich Ihr Traum, den Aktienmarkt zu manipulieren und mithilfe der Physik reich zu werden, gerade in Luft ausgelöst...