Warum Zeitreisen möglich sind

Hinterher ist man meistens klüger. Und so gibt es kaum jemanden, der sich nicht schon einmal gewünscht hätte, die Zeit zurückzudrehen und den Dingen einen anderen Lauf zu geben. Heinrich Päs, Professor für Theoretische Physik, erklärt im Interview, warum Zeitreisen aus wissenschaftlicher Sicht nicht ausgeschlossen sind und ob wir einsteigen

Prof. Päs, sind Zeitreisen möglich?

Heinrich Päs: Die Physik verbietet sie zumindest nicht. Die meisten Physiker sind da eher skeptisch, aber bislang ist es nicht

ausgeschlossen. Die Physik ist ja nie endgültig, sondern man nähert sich immer nur weiter an das an, was man für die richtige Beschreibung der Natur hält.

Was spricht dafür und was dagegen?

Die Idee, dass Zeitreisen möglich sein könnten, ist eng verknüpft mit der Allgemeinen Relativitätstheorie. Diese wurde Anfang des 20. Jahrhunderts vor allem von Einstein entwickelt. Zuerst die spezielle Relativitätstheorie, die hat schon mit den konventionellen, starren Konzepten von Raum und Zeit gebrochen. Da war Zeit schon etwas, das für verschiedene Beobachter unterschiedlich vergehen kann. Für einen Menschen, der sich schnell bewegt, vergeht die Zeit beispielsweise langsamer als für jemanden, der sich langsam bewegt.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist das dann noch einen Schritt weiter entwickelt worden und dort wurden Raum und Zeit zu Größen, die man auch krümmen kann. Wir stellen uns Zeit ja sonst als einen geraden Pfeil vor, der von der Vergangenheit in die Zukunft geht. Wenn man die Zeit aber krümmen kann, liegt die Frage nahe, ob man sie so stark krümmen kann, dass dieser Pfeil irgendwann wieder in sich selbst läuft, also eine geschlossene Kurve liefert. Das wäre dann eine Zeitreise.

Was ist überhaupt Zeit aus Sicht eines Physikers?

Das ist eine sehr gute Frage. Auch hier hat die Wissenschaft noch kein abschließendes Bild. In der klassischen Physik sind Raum und Zeit eine Art Koordinatensystem, eine Bühne, auf der sich die Physik abspielt. Und in der klassischen Physik ist das eben einfach ein rechtwinkliges Koordinatensystem mit einer Raum- und einer Zeitachse, und in der Zeitachse geht es immer nur in eine Richtung. In der Relativitätstheorie hat man herausgefunden, dass das nicht so einfach ist, und dass man diese Achsen verbiegen kann.

Sind das rein mathematische Überlegungen oder kann man das in der Praxis nachvollziehen?

Das kann man tatsächlich in der Praxis prüfen. Sie können beispielsweise zwei Uhren vergleichen, von denen Sie eine in einen Hochgeschwindigkeits-Jet legen und die zweite bleibt unbewegt am Boden. Sie werden anschließend wirklich eine Zeitdifferenz zwischen den Uhren feststellen.

Oder eine andere Sache sind zum Beispiel Elementarteilchen, die in der Atmosphäre entstehen, durch das Bombardement der kosmischen Strahlung auf die Atmosphäre. Die sind eigentlich so kurzlebig, dass sie die Erdoberfläche gar nicht erreichen könnten. Aber dadurch, dass sie sich so schnell bewegen, vergeht für sie die Zeit langsamer. Sie leben dadurch länger und erreichen dann doch die Erdoberfläche.

Gelten die Theorien, die Zeitreisen denkbar machen, nur auf der Ebene von Elementarteilchen oder sind auch Zeitreisen von Menschen nicht ausgeschlossen?

Das ist schwierig zu sagen. Ich denke, es wäre schon eine Revolution, wenn man das auch nur auf der Teilchen-Ebene schaffen würde. Ein Problem mit der Zeitreise von makroskopischen Objekten hat zum Beispiel Stephen Hawking angesprochen: Wenn Sie sich in einer solchen geschlossenen Zeitschleife befinden würden, dann könnten Sie in der Zeit reisen und würden sich wiedertreffen. Dann wären Sie zweimal da und dann könnten Sie noch mal in der Zeit reisen und beide Kopien wiedertreffen. Das könnten Sie unendlich oft machen und würden sich quasi verunendlichfachen. Damit würde die Masse unendlich groß werden und diese würde dann die Raum-Zeit-Krümmung, die Sie vorher hergestellt haben, um Ihre Zeitreise zu realisieren, empfindlich stören oder zerstören. Das ist eine These von Hawking, warum Zeitreisen aus physikalischer Sicht möglicherweise verboten sein könnten.

Durch Zeitreisen könnten Sie widersprüchliche Sachen realisieren. Das wird immer mit dem berühmten Großvater-Paradoxon illustriert: Ein Zeitreisender reist in die Vergangenheit, ermordet dort seinen Großvater, dann wird sein Vater oder seine Mutter nicht geboren, dann wird er selbst nicht geboren, dann kann er gar nicht in die Vergangenheit zurückreisen und seinen Großvater umbringen. Da besteht eben ein Widerspruch in der Vorstellung, dass der Zeitreisende die Vergangenheit so ändern könnte, dass es den Voraussetzungen für die eigene Zeitreise widerspricht.

(Szene aus dem Film “Die Zeitmaschine” nach H.G. Wells)

Widerlegt das dann schon die Idee, dass Zeitreisen möglich sein könnten?

Nein, denn es gibt Ideen, wie man das lösen könnte. Eine Möglichkeit ist, dass es eine Konsistenzbedingung gibt. Das heißt, dass der Zeitreisende gar nicht die Willensfreiheit hat, die Vergangenheit so zu ändern, dass er seine eigene Zeitreise verhindert.

Eine andere Möglichkeit existiert im Rahmen der Viele-Welten-Interpretation der Quantenphysik. In der Quantenphysik ist es ja häufig so, dass verschiedene Dinge gleichzeitig existieren können. Ein Teilchen kann sich an verschiedenen Orten gleichzeitig befinden. In dieser Viele-Welten-Interpretation gilt das nicht nur für Teilchen, sondern auch im Großen. Dann spalten sich diese zwei Realitäten in parallele Universen. Die Lösung der Zeitreise wäre dann, dass der Zeitreisende seinen Großvater in einem Parallel-Universum ermordet. Aber in dem Universum, wo er aufgebrochen ist, der Großvater nicht ermordet wird und insofern kein direkter Widerspruch entsteht.

Angenommen, der wissenschaftliche Durchbruch gelingt und jemand baut eine Zeitmaschine: Würden Sie freiwillig reinsteigen?

(Prof. Päs lacht) Das kommt darauf an. Ich glaube, im Moment nicht. Im Moment geht es mir ganz gut im Hier und Jetzt. Aber man würde wahrscheinlich sowieso nicht mit Menschen anfangen, die Zeitmaschine zu testen. Sondern man würde vielleicht erst mal Elementarteilchen in die Vergangenheit schicken, dann vielleicht mal einen Grashüpfer und dann vielleicht eine Maus. Wenn es hinreichend getestet wäre, dann fände ich es grundsätzlich spannend, da vielleicht mal reinzusteigen.

Heinrich Päs ist Professor für Theoretische Physik an der TU Dortmund und hat unter anderem mit seinem Buch “Die perfekte Welle” auch für Laien nachvollziehbar gezeigt, dass die Grenzen von Raum und Zeit nicht so starr sind, wie wir allgemein glauben.

Video:

Quellen: PRAVDA TV/PublicDomain/dpa/web.de vom 05. März 2015