Physik der Zeit

In  einem interessanten Vortrag hat Tom Berger über die Umstände und Möglichkeit einer Zeitreise referiert und  sehr ausführlich den Weg dahin beschrieben. Er stellte die ersten „Zeitmaschinen“ vor und führte mit den Teilnehmern auch eine Zeitreise durch.

Wir lernten in diesem Vortrag, dass es zwischen zwei Ereignissen unterschiedlich lange „Wege“ durch die Zeit gibt, genau so wie es zwischen zwei Orten im Raum unterschiedlich lange Wege durch den Raum gibt. Wenn zwischen zwei Ereignissen wie beispielsweise Abreise und Heimkehr für einen Reisenden weniger Zeit vergeht als für den Daheimgebliebenen, dann ist der Reisende nicht nur durch den Raum gereist, sondern im Vergleich mit dem Daheimgebliebenen auch durch die Zeit.

Die Evolution hat uns Menschen so gestrickt, dass wir mit unserem Alltag klar kommen. Dass es unterschiedlich lange Wege zwischen zwei Orten gibt, ist unser täglicher Alltag. Aber weil wir seit jeher kaum nennenswerte Relativgeschwindigkeiten zueinander haben, und weil wir uns alle im gleichen Schwerefeld der Erde aufhalten, vergeht die Zeit für uns alle gleich. Aus dieser Alltagserfahrung des gleichen Zeiterlebens haben wir den naheliegenden, aber falschen Schluss gezogen, dass es zwischen zwei Ereignissen immer nur den gleichen zeitlichen Abstand gibt.

Dass das anders ist, hat Einstein auf sehr einfache Weise gezeigt, indem er ganz einfach zwei Erkenntnisse der Elektrodynamik auf die Bewegung von Körpern übertragen hat: er postulierte, dass die Lichtgeschwindigkeit nicht nur die maximale Geschwindigkeit für elektromagnetische Strahlung ist, sondern auch für die Bewegung von Körpern, und dass die Lichtgeschwindigkeit aus allen Bezugssystemen heraus immer gleich hoch gemessen wird, egal welche Relativgeschwindigkeit diese Bezugssysteme gegeneinander haben.

Aus diesen zwei simplen Annahmen folgt durch die einfache Erkenntnis, dass in einem rechtwinkligen Dreieck die Hypotenuse länger ist als jede der Katheten, dass in zueinander bewegten Bezugssystemen die Zeit unterschiedlich schnell vergeht. Eine Zeitreise in die Zukunft ist also ganz einfach dadurch möglich, dass man sich sehr schnell von der Erde wegbewegt und dann wieder zurück kommt. Zwischen den beiden Ereignissen der Abreise und Heimkehr vergeht je nach Geschwindigkeit und Dauer der Reise für den Reisenden weniger Zeit als für die Daheimgebliebenen. Der Reisende war nach seiner Uhr vielleicht 1 Jahr unterwegs, und dabei können für die Daheimgebliebenen z.B. 100 Jahre vergangen sein. Der Reisende ist dann also 100 Jahre in die Zukunft gereist.

Aber genau so wenig, wie man sich zwischen zwei Orten im Raum mit weniger als 0 Geschwindigkeit bewegen kann, kann man sich weniger als 0 durch die Zeit bewegen. Zeitreisen in die Vergangenheit sind also schon deshalb unmöglich. Sie sind aber auch unmöglich, weil man nach einer Zeitreise in die Vergangenheit ja nicht in seiner eigenen Vergangenheit ankommen würde. In der eigenen Vergangenheit hat man ja nicht doppelt existiert – als Original und als Zeitreisender – und die Luftmoleküle, die der Zeitreisende in der Vergangenheit dann verdrängt, waren in der echten Vergangenheit ja ganz woanders. Und noch schlimmer: die Zeitreise in die Vergangenheit würde den Energieerhaltungssatz verletzen. In der Gegenwart würde der Zeitreisende dann ja aus dem Universum verschwinden, so dass das Universum dann ca 100 kg weniger Masse hätte. Um diesen Energieverlust (E=mc²) auszugleichen, müsste in der Gegenwart durch das Verschwinden des Zeitreisenden die entsprechende Energie freigesetzt werden. Diese entspräche etwa 100.000 mal der Energie, die durch die Hiroshima-Bombe freigesetzt wurde.

Als Fazit: Zeitreisen sind relativ einfach möglich, es fehlt allenfalls an der nötigen Energie für sehr lange Zeitreisen. Zeitreisen in die Vergangenheit sind unmöglich.