Die Zeitreise-Paradoxien

Glückwunsch! Du hast eine Zeitmaschine! Du kannst die Dinosaurier sehen, beim Dachkonzert der Beatles in London dabei sein, Jesus bei seiner Bergpredigt zuhören, die Bücher der Bibliothek von Alexandria retten oder Hitler töten. Vergangenheit und Zukunft liegen in Ihrer Hand. Alles, was Sie tun müssen, ist, einzutreten und den roten Knopf zu drücken.

Warten Sie! Tun Sie es nicht!

Wenn Ihnen Ihr Leben lieb ist, wenn Sie das Gefüge der Realität schützen wollen – rennen Sie in die Berge! Physik und logische Paradoxien werden euer Verderben sein. Vom Großvater-Paradoxon bis zu den Gesetzen der klassischen Mechanik haben wir einen umfassenden Leitfaden zu den Gefahren von Zeitreisen zusammengestellt. Hüten Sie sich vor den Gefahren, die vor Ihnen liegen.

Ein umfassender Leitfaden zu den Gefahren der Zeitreise. Die Maschine aus H. G. Wells‘ „Die Zeitmaschine“. Credit: .

Das Großvater-Paradox

Wollen Sie die Realität verändern? Denken Sie zunächst sorgfältig über den Beitrag Ihrer Großeltern zu Ihrem Leben nach.

Das Großvater-Paradoxon beschreibt im Wesentlichen die folgende Situation: Aus irgendeinem Grund haben Sie beschlossen, in der Zeit zurückzugehen und Ihren Großvater in seiner Jugend zu töten. Klar, natürlich liebst du ihn – aber es handelt sich um ein wissenschaftliches Experiment; du hast keine andere Wahl. Deine Großmutter wird also nie einen Elternteil von dir gebären – und deshalb wirst du auch nie geboren werden, was bedeutet, dass du deinen Großvater nicht töten kannst. Oh Mann! Das ist ein ziemlicher Widerspruch!

Die erweiterte Version des Paradoxons berührt praktisch jede einzelne Veränderung, die unser hypothetischer Zeitreisender in der Vergangenheit vornehmen wird. In einer chaotischen Realität kann man nicht sagen, welche Folgen jeder Schritt auf die Realität hat, aus der man kommt. So wie ein Schmetterling, der im Amazonasgebiet mit den Flügeln schlägt, einen Tornado in Texas auslösen kann, gibt es keine Möglichkeit vorherzusagen, was eine falsche Bewegung Ihrerseits für die gesamte Geschichte bedeuten könnte, ganz zu schweigen von einer drastischen Bewegung wie dem Töten von Menschen.

Es gibt eine mögliche Lösung für dieses Paradoxon – aber sie hebt den freien Willen auf: Unser Zeitreisender kann nur das tun, was bereits getan wurde. Also keine Sorge – alles, was du in der Vergangenheit getan hast, ist bereits geschehen, also ist es für dich unmöglich, Opa zu töten oder auf irgendeine andere Weise einen Widerspruch zu erzeugen. Eine andere Lösung ist, dass die Handlungen des Zeitreisenden zu einer Aufspaltung des Universums in zwei Universen geführt haben – in ein Universum, in dem der Zeitreisende geboren wurde, und in ein anderes, in dem er seinen Großvater ermordet hat und nicht geboren wurde.

Der Informationsübergang von der Zukunft in die Vergangenheit verursacht ein ähnliches Paradoxon. Nehmen wir an, jemand aus der Zukunft, der mein Bestes im Sinn hat, versucht mich zu warnen, dass mir auf der Straße ein Flügel auf den Kopf fallen wird, oder dass ich eine Krebsart habe, die heilbar ist, wenn sie früh genug entdeckt wird. Aufgrund dieser Warnung könnte ich Maßnahmen ergreifen, um das Ereignis zu verhindern – aber dann gibt es keinen Grund, die Informationen aus der Zukunft zurückzuschicken, die mein Leben retten. Ein weiterer Widerspruch!

Marty findet sich in heißem Wasser mit dem Großvater-Paradoxon wieder, aus ‚Zurück in die Zukunft‘ 1985

Lassen Sie uns nun annehmen, dass die Informationen anders sind: Ein reicheres Zukunfts-Ich baut eine Zeitmaschine, um dem Ich der späten 90er Jahre mitzuteilen, dass ich Aktien eines kleinen Unternehmens namens „Google“ kaufen soll, damit ich ein Vermögen machen kann. Wenn ich einen freien Willen habe, kann ich das Angebot ablehnen. Aber mein zukünftiges Ich weiß, dass ich es bereits getan habe. Habe ich eine andere Wahl, als das zu tun, was ich von mir verlange?

Die Zeitschleife

In dem Buch „All You Zombies“ des Science-Fiction-Autors Robert A. Heinlein wird der Held in der Zeit zurückgeschickt, um eine junge Frau zu schwängern, die sich später nach einer Geschlechtsumwandlung als er herausstellt. Der Nachkomme dieser Verbindung ist der junge Mann selbst, der sich in einem jüngeren Alter wiederfindet und ihn zurück in die Vergangenheit schickt, um Sie wissen schon wen zu schwängern.

Verwirrt? Dies ist nur ein extremes Beispiel für eine Zeitschleife – eine Situation, in der ein vergangenes Ereignis die Ursache für ein Ereignis zu einem anderen Zeitpunkt ist und auch das Ergebnis davon. Ein einfacheres Beispiel wäre, dass ein Zeitreisender dem jungen William Shakespeare eine Kopie des Gesamtwerks von Shakespeare gibt, damit er es kopiert. Wenn das passiert, wer ist dann der geniale Autor von Macbeth?

Dieses Phänomen ist auch als Bootstrap-Paradox bekannt, basierend auf einer anderen Geschichte von Heinlein, der es mit einer Person verglich, die versucht, sich an den eigenen Stiefeln hochzuziehen (eine Formulierung, die wiederum aus dem klassischen Buch Die überraschenden Abenteuer des Baron Münchhausen stammt). Das Wort „Paradox“ ist hier etwas irreführend, da es in der Schleife keinen Widerspruch gibt – sie existiert in einer Abfolge von Ereignissen und nährt sich selbst. Der einzige Widerspruch liegt in der uns bekannten Ordnung der Dinge, in der die Ursache zur Wirkung führt und nichts weiter, und die Frage „Wie hat das alles angefangen?“

Terminator 2 (1991) hat einen Sinn. Der gestaltwandelnde Androide (Arnold Schwarzenegger) zerstört sich selbst, um die Zeitschleife zu durchbrechen, in der seine bloße Anwesenheit in der Gegenwart seine Produktion in der Zukunft ermöglichte

Zeitreisende – wo sind sie alle hin?

1950 fragte der Physiker Enrico Fermi beim Mittagessen berühmt: „Wenn es intelligentes außerirdisches Leben im Universum gibt – wo sind sie dann?“ und wies darauf hin, dass wir nie Außerirdischen begegnet sind oder Beweise für ihre Existenz gefunden haben, wie z. B. Radiosignale, die ein Beweis für eine technologische Gesellschaft wären. Wir könnten die gleiche Frage auch über Zeitreisende stellen: „Wenn Zeitreisen möglich sind, wo sind dann all die Zeitreisenden?“

Die Frage, die als Fermi-Paradoxon bekannt ist, ist eine wichtige Frage. Denn wenn es möglich wäre, durch die Zeit zu reisen, wären wir dann nicht an kritischen Punkten der Geschichte auf eine Reihe von Beobachtern aus der Zukunft gestoßen? Es ist unwahrscheinlich anzunehmen, dass es ihnen gelungen ist, sich perfekt zu verkleiden, ohne Fehler bei der Gestaltung ihrer Kleidung, ihrem Akzent, ihrem Wortschatz usw. zu machen. Eine andere Möglichkeit ist, dass Zeitreisen zwar möglich sind, aber wegen all der Gefahren, die wir hier erörtern, mit äußerster Vorsicht und strenger Kontrolle eingesetzt werden.

Aber wo sind sie alle? Ein Gemälde des italienischen Physikers Enrico Fermi – Emilio Segrè Visual Archives SPL

Am 28. Juni 2009 führte der Physiker Stephen Hawking ein wissenschaftliches Experiment durch, das diese Frage ein für alle Mal beantworten sollte. Er brachte Snacks, Luftballons und Champagner mit und veranstaltete eine geheime Party nur für Zeitreisende – verschickte die Einladungen aber erst am nächsten Tag. Wenn niemand käme, so argumentierte er, wäre das der Beweis dafür, dass Zeitreisen in die Vergangenheit nicht möglich sind. Die Eingeladenen kamen nicht. „Ich saß da und wartete eine Weile, aber niemand kam“, berichtete er 2012 auf dem Seattle Science Festival.

Mehrere Zeitreisende untergraben auch die Möglichkeit einer festen und konsistenten Zeitlinie, wenn man davon ausgeht, dass die Vergangenheit tatsächlich verändert werden kann. Man stelle sich zum Beispiel ein spannendes Derby zwischen den beiden Spitzenvereinen Hapoel Jericho und Maccabi Jericho vor. Ursprünglich hat Maccabi gewonnen, doch ein Hapoel-Fan ist in die Vergangenheit gereist und hat seiner Mannschaft zum Sieg verholfen. Die Maccabi-Fans wollten nicht aufgeben und taten dasselbe. Bald ist das ganze Stadion voller Zeitreisender und Paradoxa.

Einweg oder Hin- und Rückreise?

Wenn man Reisen betrachtet, sind sie immer kontinuierlich – von Punkt A nach Punkt B, durch alle Punkte dazwischen. Zeitreisen sollten eigentlich dasselbe sein: Die Reisenden steigen in ihre Maschine, drücken den Knopf und reisen von Zeit A nach Zeit B, durch alle dazwischen liegenden Zeiten. Aber die Sache hat einen Haken: Wenn wir nur durch die Zeit reisen, dann existiert die Zeitmaschine für den zufälligen Beobachter ständig im gleichen Raum zwischen den Zeitpunkten. Das Ergebnis ist, dass unsere Reise eine Einbahnstraße ist und die Zeitreisenden in der Zukunft oder der Vergangenheit stecken bleiben, weil die Maschine selbst den Weg zurück blockiert. Und das, bevor wir uns überhaupt fragen, wie wir dieses Ding überhaupt bauen sollen, wenn es an dem Ort, an dem wir es bauen wollen, bereits existiert.

Wenn das der Fall ist, dann bleibt uns nichts anderes übrig, als anzunehmen, dass es eine Möglichkeit gibt, von Zeit zu Zeit oder von Ort zu Ort zu springen und sich am Zielort zu materialisieren. Wie wird unsere Maschine „wissen“, dass sie in einen leeren Bereich springen und nicht in eine Wand oder ein Lebewesen, das das Pech hat, sich an der gleichen Stelle zu befinden, materialisieren soll? Die Passagiere werden zweifellos eine wirksame Navigations- und Beobachtungsausrüstung benötigen, um unglückliche Unfälle am Eintrittspunkt zu vermeiden.

Während der Reise von einem Zeitpunkt zum anderen durchlaufen die Passagiere alle dazwischen liegenden Momente? Gute Frage! Foto:

Fortgeschrittene Zeitreisen

Zusätzlich zu den Problemen, die Zeitreisen für jeden aufwerfen, der versucht, die Vorstellung von Ursache und Wirkung in Ordnung zu halten, können Zeitreisende auch mit anderen Herausforderungen der Physik konfrontiert werden – oder wurden bereits damit konfrontiert -, sogar mit der klassischen Physik.

Ein Problem, das man bei Zeitreisen berücksichtigen muss und das Science-Fiction-Autoren aus Bequemlichkeitsgründen meist lieber ignorieren, ist die Frage der Ankunft am angegebenen zeitlichen Zielort und was dort mit uns geschieht.

Gemeinsam wird ohne triftigen Grund angenommen, dass jemand, der durch die Zeit reist, am selben Ort, aber zu einer anderen Zeit – Vergangenheit oder Zukunft – landet. Doch hier gibt es ein Problem: Die Erde dreht sich mit einer Geschwindigkeit von 110.000 km/h um die Sonne, und das Sonnensystem selbst bewegt sich auf seiner Bahn um die Galaxie mit einer Geschwindigkeit von 750.000 km/h. Wenn wir auch nur ein paar Sekunden in der Zeit reisen und in denselben Raumkoordinaten bleiben, werden wir wahrscheinlich im Weltraum schweben und uns vielleicht sogar noch kurz umsehen können, bevor wir sterben. Unsere Zeitmaschine muss diese Bewegung der Himmelskörper berücksichtigen und uns genau an der richtigen Stelle im Raum platzieren.

Dies allein kann schon gelöst werden, da die Zeitreise ohnehin zwischen zwei Punkten im vierdimensionalen Raum-Zeit-Kontinuum stattfindet. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie, der theoretischen Grundlage für Zeitreisen, sind Raum und Zeit eine einzige physikalische Einheit, die Raumzeit. Diese Einheit kann gekrümmt und verzerrt werden – tatsächlich ist die Schwerkraft selbst eine äußere Manifestation der Raum-Zeit-Verzerrung.

Der Time Lord ,Doctor Who erklärt, was „Zeit“ genau ist (Doctor Who, Staffel 3, Kapitel 10: Blink).

Zeitreisen wären möglich, wenn wir eine geschlossene Raum-Zeit-Schleife schaffen könnten oder wenn wir durch eine Abkürzung, die „Wurmloch“ genannt wird, von einem Punkt zum anderen gelangen könnten. Dies würde in jedem Fall nicht nur eine Bewegung von einem Punkt in der Zeit zu einem anderen bedeuten, sondern auch eine Bewegung durch den Raum. Die Reise findet also nicht nur in der Zeit statt, sondern umfasst notwendigerweise auch einen Zielpunkt im Raum, den wir natürlich in unserer Maschine vorprogrammieren müssen.

In der Praxis ist die Situation komplizierter – vor allem, wenn wir in die ferne Vergangenheit oder ferne Zukunft reisen wollen. Die Geschwindigkeit der Himmelskörper und sogar die Form der Erde und die Struktur der Kontinente, der Meere und der Berge auf der Erdoberfläche ändern sich im Laufe der Jahre. Und weil selbst eine winzige Abweichung in unserem Wissen über die Vergangenheit uns im Erdkern, im Weltraum oder an einem anderen Ort landen lassen kann, der die Lebenserwartung sofort auf Null reduziert, werden Zeitreisen zu einem russischen Roulette.

Wie man in der Zeit reist und am Leben bleibt

Nehmen wir an, wir haben dieses Problem gemeistert und es geschafft, genau an den Punkt in der Raumzeit zu gelangen, der Leben erhalten kann. Vorsicht – wir sind noch nicht am Ziel; wir müssen uns noch mit dem Impuls befassen.

Der Impuls ist eine konservierte Größe, die im Grunde das Potenzial eines Körpers darstellt, sich mit der Geschwindigkeit und in die Richtung weiterzubewegen, in die er sich bereits bewegt. Wenn wir aus einem fahrenden Auto springen würden (Gott bewahre!), würde die Impulserhaltung dazu führen, dass wir auf dem Boden rollen und wahrscheinlich verletzt werden (im besten Fall). Wenn wir also einen Zeitsprung machen – sagen wir, einen Monat zurück – und an genau der gleichen Stelle auf der Erde landen, würden wir zu unserem Entsetzen feststellen, dass sich der Boden unter uns, auch wenn wir in Bezug auf den Boden unbewegt gestartet sind, nun schnell in dem einen oder anderen Winkel auf uns zu bewegt. Selbst wenn wir das Glück hätten, beim Aufprall nicht sofort zu stürzen, würden wir also wahrscheinlich auf ein Hindernis treffen. Und wenn wir wie durch ein Wunder überleben sollten, würden wir schnell in der Atmosphäre verglühen oder im Weltraum nach Luft schnappen – weil wir die Fluchtgeschwindigkeit von der Erde weit überschritten haben.

Wir müssen uns bei unseren Zeitreisen immer noch mit dem Problem des Impulses auseinandersetzen / Illustrationsbild,

Eine mögliche Lösung für dieses Problem besteht darin, unseren Landepunkt im Voraus zu planen, so dass die Geschwindigkeit auf dem Boden in Größe und Richtung unserer Austrittsgeschwindigkeit entspricht, aber das bringt viele Einschränkungen für unsere Reise mit sich. Wir könnten jederzeit in den Weltraum springen, wo es kaum bewegliche Objekte gibt, mit denen wir zusammenstoßen könnten, und erst dann wieder an unserem Zielort auf der Erde landen.

Dieses Problem tritt vor allem dann auf, wenn wir davon ausgehen, dass der Zeitsprung unmittelbar ist – dass wir von einem Zeitpunkt verschwinden und sofort in einem anderen wieder auftauchen, ohne Masse, Energie oder Impuls zu verlieren. Da aber eine „realistische“ Zeitreise nicht unmittelbar erfolgt, sondern eine Reise entlang der Raumzeit beinhaltet, unterscheidet sie sich nicht von anderen Reisen. Daher können wir hoffen, dass wir unsere Geschwindigkeit vor der Landung auf den gewünschten Wert und die gewünschte Richtung einstellen können, so wie ein Raumschiff vor der Landung auf einem Planeten abbremst.

Wir sollten auch bedenken, dass wir glücklicherweise Zugang zu einer leistungsfähigen Technologie haben, die es uns ermöglicht, solche Probleme zu bewältigen: Die Zeitreisetechnologie selbst. Wir könnten zum Beispiel beschließen, Tausende von winzigen Sonden vor uns herzuschicken, jede zu einem etwas anderen Punkt in der Raumzeit. Einige von ihnen, vielleicht sogar die meisten, werden aus einem der bereits genannten Gründe zerstört werden. Die anderen werden geduldig bis zur Gegenwart warten und dann ihre programmierten Koordinaten in die Zeitmaschine einspeisen. Der eingegebene Zielort wird also per Definition für uns sicher sein, abgesehen vielleicht von dem lästigen Sondenschauer, der die Reisenden trifft. Für die Reisenden selbst wird der gesamte Vorgang unmittelbar sein.

Grammatik der Zeitreise

Schließlich kommen wir zu der Frage: Wie spricht man eigentlich über Zeitreisen? Die drei Zeitformen – Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft – reichen nicht aus, um mit jemandem, der sich in der Gegenwart befindet, die wiederum die Vergangenheit eines anderen und die Zukunft eines anderen ist, über ein zukünftiges Ereignis zu sprechen, das irgendwann in der Vergangenheit stattgefunden hat. Und welches ist die richtige grammatikalische Zeitform, wenn wir über eine alternative Zukunft sprechen, die entstanden wäre, nachdem wir unseren Großvater getötet hätten? Oder wie drückt man die Zukunft-Vergangenheit-Zeitform aus (oder Vergangenheit-Zukunft, oder Vergangenheit-Zukunft-Vergangenheit?), wenn wir in einer Zeitschleife feststecken, in der das, was passieren wird, zu dem führt, was bereits stattgefunden hat, und so weiter? Und natürlich die größte Frage, mit der sich Hebräisch-Redakteure und -Übersetzer seit Jahren auseinandersetzen – gibt es wirklich so etwas wie ein kontinuierliches Präsens?

Es ist kompliziert.

Über Zeitformen und eine Zeitmaschine streiten, The Big Bang Theory, Staffel 8, Episode 5, 2014

In seinem Buch The Restaurant at the End of the Universe schlägt der Science-Fiction-Autor Douglas Adams seinen Lesern vor, das Time Traveler’s Handbook of 1001 Tense Formations (von Dr. Dan Streetmentioner) zu konsultieren, um die Antworten auf diese Fragen zu finden. Das ist alles schön und gut, aber, so Adams, „die meisten Leser kommen bis zum Future Semi-Conditionally Modified Subinverted Plagal Past Subjunctive Intentional, bevor sie aufgeben; und in der Tat wurden in späteren Ausgaben des Buches alle Seiten nach diesem Punkt leer gelassen, um Druckkosten zu sparen.“

Wenn Sie trotz alledem immer noch die Absicht haben, zum Berg Sinai oder zur Mondlandung von Apollo 11 zurückzureisen – dann wünschen wir Ihnen bon voyage und grüßen Sie bitte Neil Armstrong!