Studie zeigt: Zeitreisen in die Vergangenheit in den meisten Universen unmöglich

Eine theoretische Studie des Physikers Hongsheng Zhang von der Universität Jinan in China deutet darauf hin, dass Zeitreisen in die Vergangenheit in den meisten konventionellen universellen Modellen mathematisch unmöglich sind. Die Forschung, die derzeit einer Peer-Review unterzogen wird, zeigt, dass die grundlegende Beziehung zwischen Licht und Zeit Objekte daran hindert, unter Standard-physikalischen Bedingungen in frühere Momente ihrer Vergangenheit zurückzukehren.

Den Ergebnissen zufolge basiert die Einschränkung auf geometrischen Prinzipien innerhalb von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. In der Raumzeit bildet Licht gerichtete Oberflächen, die sich langsamer oder schneller bewegende Objekte nur in einer Richtung kreuzen. Zhang erklärte gegenüber ScienceAlert, dass die Berechnung auf der Verfolgung von Richtungen innerhalb der Raumzeit beruht und keine Annahmen über exotische Materie oder Quantenmechanik erfordert.

Die Studie skizziert zwei spezifische Szenarien, in denen theoretische Zeitschleifen, bekannt als geschlossene zeitartige Kurven, mathematisch zulässig bleiben. Die erste Ausnahme tritt in der Nähe von rotierenden Schwarzen Löchern auf, wo intensive Gravitationskräfte Lichtstrahlen in Spiralen statt in flache Oberflächen verdrehen. Der Physiker Brandon Carter stellte 1968 fest, dass extreme Raumzeit-Ziehung um eine rotierende Masse eine Vorwärtsbahn durch die Zeit zurück zu ihrem Ausgangspunkt krümmen kann. Die NASA bestätigte die Existenz der Raumzeit-Ziehung um die Erde im Jahr 2011 mit ihrem Satelliten Gravity Probe B.

Die zweite Ausnahme betrifft die globale universelle Geometrie, bei der die Gesamtform der Raumzeit einen Pfad, der sich kontinuierlich vorwärts bewegt, ermöglicht, sich selbst zu schließen. Modelle, die Wurmlöcher beinhalten, basieren auf dieser geometrischen Konfiguration, um entfernte Punkte in der Raumzeit zu verbinden. Zhang räumte ein, dass, obwohl mathematische Gleichungen diese beiden Schlupflöcher zulassen, die Studie nicht beweist, ob die physikalische Natur solche Strukturen tatsächlich zulässt.

Im Gegensatz zu Reisen in die Vergangenheit sind Reisen in die Zukunft eine etablierte Realität, die durch relativistische Zeitdilatation bestimmt wird. Objekte, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen oder sich in starken Gravitationsfeldern befinden, erleben einen langsameren Zeitverlauf im Vergleich zu stationären Beobachtern. Daten der Europäischen Weltraumorganisation bestätigen, dass Astronauten, die an Bord der Internationalen Raumstation dienen, um mehrere Tausendstelsekunden jünger zur Erde zurückkehren als Menschen, die auf der Oberfläche geblieben sind.

Verfasst von Martina Kirchner martina.kirchner@alpineweekly.com