Neben den klassischen Science-Fiction-Themen wie „Aliens überfallen die Erde“ oder „Ferne Welten“ sind „Zeitreisen“ der Klassiker des Genres. Kein Wunder, denn der Mensch ist von Natur aus neugierig und Zeitreisen böten die Möglichkeit, alles über die Vergangenheit und die zu erwartende Zukunft zu erfahren.

Seitdem sich unsere Vorstellung von der Welt als Raum-Zeit-Kontinuum durchgesetzt hat, erscheint die Idee von Zeitreisen nicht mehr abwegig. Schließlich leben wir in einem dreidimensionalen Raum (mit den Koordinatenachsen x, y und z, die senkrecht zueinander stehen) und der zusätzlichen eindimensionalen Zeit (t). Was sollte uns daran hindern, den Punkt, an dem wir uns befinden, in diesem Kontinuum beliebig zu verschieben?

Gibt es also Zeitreisen?

Rein theoretisch sind Zeitreisen in die Vergangenheit möglich, d.h. nicht ausgeschlossen. Sogar für das sogenannte Großvater-Paradoxon (wer in der Vergangenheit seinen Großvater tötet, bevor dieser Kinder bekommt, wird zwangsläufig nicht geboren) schlagen Wissenschaftler heute Lösungen vor: Die realen Ereignisse verlaufen immer so, dass das Ergebnis das gleiche bleibt. Man könnte seinen Großvater töten, aber die Zeugung des entsprechenden Kindes hätte schon vorher stattgefunden usw. Es gibt jedoch noch keine Möglichkeit, zumindest experimentell in die Vergangenheit zu reisen, und theoretische Überlegungen sind eher spekulativ.

Reisen in die Zukunft sind dagegen möglich, die Relativitätstheorie weist den Weg dazu und sie wurden auch schon in Experimenten nachgewiesen, wenn auch in sehr kleinem Maßstab. Diese Phänomene basieren hauptsächlich auf der speziellen und der allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein. Hier sind einige grundlegende Prinzipien, wie Zeitreisen in die Zukunft funktionieren könnten:

1. Zeitdilatation

Gemäß der speziellen Relativitätstheorie vergeht die Zeit für ein sich schnell bewegendes Objekt langsamer im Vergleich zu einem ruhenden Beobachter. Dies wird als Zeitdilatation bezeichnet. Ein berühmtes Gedankenexperiment dazu ist das Zwillingsparadoxon:

Zwillingsparadoxon: Stellen wir uns vor, es gibt zwei Zwillinge. Einer bleibt auf der Erde, während der andere mit einem Raumschiff in den Weltraum fliegt und fast mit Lichtgeschwindigkeit reist. Wenn der reisende Zwilling zurückkehrt, wird er feststellen, dass er viel weniger gealtert ist als sein Zwilling auf der Erde. Das bedeutet, dass der reisende Zwilling effektiv in die Zukunft des auf der Erde gebliebenen Zwillings gereist ist.

2. Schwarze Löcher und Gravitative Zeitdilatation

Die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass starke Gravitationsfelder die Zeit verlangsamen können. Je näher man einem massiven Objekt wie einem Schwarzen Loch kommt, desto langsamer vergeht die Zeit:

Angenommen, ein Astronaut befindet sich in der Nähe eines Schwarzen Lochs. Aufgrund der starken Gravitation würde die Zeit für diesen Astronauten viel langsamer vergehen im Vergleich zu einem Beobachter weit entfernt vom Schwarzen Loch. Wenn der Astronaut nach einiger Zeit zurückkehrt, könnte er feststellen, dass auf der Erde viel mehr Zeit vergangen ist als für ihn selbst. Auch hier wäre der Astronaut in die Zukunft der Erde gereist.

3. Praktische Anwendungen und Experimente

Einige Experimente und Technologien zeigen, dass Zeitreisen in die Zukunft zumindest im kleinen Maßstab realisierbar sind:

Atomuhren: Hochpräzise Atomuhren wurden auf Flugzeugen und Satelliten verwendet, um die Effekte der Zeitdilatation zu messen. Diese Uhren zeigen, dass sie nach einem schnellen Flug leicht unterschiedlich zur Uhrzeit auf der Erde gehen, genau wie von der Relativitätstheorie vorhergesagt.

Teilchenbeschleuniger: In Teilchenbeschleunigern bewegen sich subatomare Teilchen nahe der Lichtgeschwindigkeit. Diese Teilchen zerfallen langsamer als ihre Gegenstücke in Ruhe, was ein weiteres Beispiel für die Zeitdilatation ist.

Wenn Reisen in die Vergangenheit unmöglich sind, können wir wenigstens in unsere Vergangenheit schauen?

Ja! Wir machen dazu ein kleines Gedankenexperiment, welches auf der Tatsache basiert, dass Licht eine endliche Geschwindigkeit hat. Stellen Sie sich vor, wir könnten einen perfekt reflektierenden Spiegel in einer Entfernung von einem Lichtjahr von der Erde platzieren. Das bedeutet, das Licht, das von der Erde ausgesendet wird, würde ein Jahr brauchen, um diesen Spiegel zu erreichen, und ein weiteres Jahr, um zurückzukehren. Wenn wir also heute in diesen Spiegel schauen würden, könnten wir die Erde sehen, wie sie vor zwei Jahren war – wir würden buchstäblich in unsere eigene Vergangenheit blicken. Wenn wir ein Teleskop mit ausreichender Vergrößerung benutzen würden, könnten wir vielleicht sehen, wie wir uns vor zwei Jahren zuwinkten, vorausgesetzt, es war an diesem Tag wolkenlos.

Wenn wir einen Stern betrachten, der 100 Lichtjahre entfernt ist, sehen wir ihn so, wie er vor 100 Jahren war. Das Licht hat diese enorme Distanz überbrückt und bringt uns Informationen aus der Zeit, als es ausgesendet wurde. Das bedeutet, jedes Mal, wenn wir in den Nachthimmel schauen, blicken wir buchstäblich in die Vergangenheit des Universums.

Diese Tatsache macht die Astronomie zu einer Art Zeitreise, bei der wir die Geschichte des Kosmos erforschen können, indem wir das Licht analysieren, das von verschiedenen Himmelskörpern zu uns gelangt. Es ist ein faszinierendes Phänomen, das uns hilft, die Entwicklung des Universums und die Prozesse, die in fernen Sternen stattfinden, besser zu verstehen.

_{Bild von Gerd Altmann auf Pixabay}