Zeitreisen
Als Zeitreise bezeichnet man in der Physik und der Science-Fiction eine Bewegung in der Zeit, die vom gewöhnlichen gerichteten Zeitablauf abweicht, bzw. auch eine Bewegung durch die Zeit. Mittels der Relativitätstheorie sind Szenarien beschreibbar, in denen durch den Effekt der Zeitdilatation „Reisen“ in die Zukunft stattfinden. Dass hingegen auch Reisen in die Vergangenheit, wie sie in vielen Werken der Science-Fiction beschrieben werden, überhaupt physikalisch, logisch oder metaphysisch möglich seien, wird vielfach bezweifelt und es gibt dafür keine empirische Evidenz.
Bei jeglichen Gedankenspielen über „Zeitreisen“ muss man strikt zwischen Hypothesen der theoretischen Physik und faktischen Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen unserer Umwelt unterscheiden: Eine Umkehr der Zeitrichtung eines einzelnen isolierten Vorganges – sprich, von einer Wirkung zurück zur Ursache – mag eines Tages möglich sein, da sie sich theoretisch aus einigen Modellen der Physik ergibt. Das hat jedoch nichts mit der Vorstellung zu tun, dass komplexe makroskopisch wechselwirkende Systeme (wie etwa Lebewesen) tatsächlich in die Vergangenheit reisen könnten. Der „Zeitpfeil“ kann nur in eine Richtung laufen, die Vergangenheit ist definitionsgemäß vergangen und die Zukunft existiert noch nicht.
Physikalische Möglichkeit von Zeitreisen[Bearbeiten]
Die Relativitätstheorie Albert Einsteins bietet verschiedene Möglichkeiten für Zeitreisen:
Reisen in die Zukunft[Bearbeiten]
Verlässt man mit einem fast lichtschnellen Raumschiff (es reichen unter Umständen auch relativistische Geschwindigkeiten um 10% der Lichtgeschwindigkeit) die Erde und kehrt nach Ablauf einer bestimmten Reisedauer wieder zurück, ist auf der Erde ein längerer Zeitraum verstrichen als an Bord des Raumschiffes. Die Ursache dafür ist die Zeitdilatation, die nach der speziellen Relativitätstheorie von Albert Einstein bei derartig hohen Geschwindigkeiten auftritt. Der genaue Ablauf einer solchen Zeitreise ist unter Zwillingsparadoxon beschrieben. Ein praktisches Experiment hierzu ist das Hafele-Keating-Experiment mit Atomuhren an Bord eines kommerziellen Linienflugzeugs.
Bei hinreichend großer Reisegeschwindigkeit und Beschleunigung wäre dabei im Prinzip in beliebig kurzer Reisedauer für den Reisenden eine beliebig ferne Zukunft auf der Erde erreichbar. Bei einer dem Menschen zumutbaren Beschleunigung erfordert jedoch eine Zeitverschiebung von Jahren auch eine Reisezeit aus der Sicht der Raumschiffbesatzung von über einem Jahr (jeweils rund 347 Tage für Beschleunigung und Abbremsen mit 9,81 m/s²).
Für ein Objekt, das sich mit Vakuumlichtgeschwindigkeit bewegt, würde die Zeit stillstehen. Ein Photon, das sich im Vakuum bewegt, kann also theoretisch die Zeitspanne vom Beginn bis zum Ende des Universums „in einem Augenblick“ durchmessen.
Nach der allgemeinen Relativitätstheorie ist der Lauf der Zeit auch von den Gravitations- und Beschleunigungsbedingungen abhängig, denen ein System unterworfen ist. So vergeht die Zeit etwa auf einem hohen Berg geringfügig schneller als auf Meereshöhe. Dieses Phänomen ließe sich als Zeitreise in die Zukunft interpretieren, wobei nicht nur eine raschere, sondern auch eine gebremste Reise möglich ist.
Auf einem Neutronenstern kann die gravitative Zeitdilatation erheblich sein. So könnte ein hypothetischer Bewohner eines Neutronensterns eine zeitaufwändige Aufgabe in einer Umlaufbahn um den Stern erledigen, um einen Termin auf der Sternoberfläche leichter einhalten zu können. Im noch extremeren Gravitationspotential nahe dem Schwarzschildradius Schwarzer Löcher kann sich die Zeit gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie beliebig dehnen.
