Sind Zeitreisen zumindest theoretisch möglich?

8 Antworten

Es gibt nur eine Art von Zeitreise: Unser ganz gewöhnliches Altern.

Wie Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie aber zeigt, werden Personen - Zwillinge etwa, die sich unterschiedlich stark beschleunigen (bzw. sich unterschiedlich starker Gravitation aussetzen) - im Vergleich zueinander unterschiedlich schnell altern. Auch unterschiedlich starker Gravitationskraft ausgesetzte Uhren gehen - im Vergleich zueinander - unterschiedlich schnell. [ So gehen etwa Atomuhren auf der Spitze eines Turms etwas schneller als gleich gebaute Atomuhren am Fuß des Turmes: Unten nämlich ist das Gravitationsfeld der Erde etwas stärker als oben - und bremst den Gang der Uhr deswegen stärker als oben. ]

Mit anderen Worten: Zwischen je zwei Ereignissen kann es verschieden lange Wege durch die Raumzeit geben. Je nachdem, welchen man nimmt, wird man für die Reise mehr oder weniger Eigenzeit (d.h. Uhrzeit bzw. Lebenszeit) benötigen und daher am Ende der Reise unterschiedlich stark gealtert sein. Gleichen Weg durch die Raumzeit nehmen nur exakt gleich beschleunigte Objekte.

Zudem gilt: Objekte - Personen oder Uhren -, die sich relativ zueinander bewegen haben nie genau den gleichen Begriff von Raum oder Zeit. Statt Zeitreisen in die Zukunft gibt es nur unterschiedliche Zeitbegriffe.

Wege zurück in die Vergangenheit gibt es gar nicht.

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Lies auch https://www.gutefrage.net/frage/zeitreisen-rein-theoretisch#answer-205866054 .

Zeit ist eine Variable. Eine Uhr auf dem Boden die ticket langsamer als eine Uhr die auf einem Berg hängt.

Ein Astronaut der monatelang auf der Raumstation war, ist doch tatsächlich 2 sekunden in die Vergangenheit gereist. das heißt er ist 2 Sekunden weniger gealtet, als wenn er auf der Erde verblieben wäre.

Der selbe Effekt muss auch beim GPS berechnet werden, sonst ist das Messergebnis um 100 Meter falsch.

Zeitreisen in die Zukunft sind durch relativistische Effekte, speziell die Zeitdilatation absolut möglich, man muss sich nur sehr schnell (im Bereich der Lichtgeschwindigkeit) bewegen oder sehr nah an ein sehr massives Objekt (wie ein schwarzes Loch) heranwagen.

Beides ist momentan aber offensichtlich technisch ungewöhnlich aufwendig also außerhalb unserer Mitarbeiter momentanen Möglichkeiten.

Was Zeitreisen in die Vergangenheit angeht, gibt es kein explizites Naturgeset welches sie verbietet. Es gibt theoretische Konstrukte mit unendlicher Ausdehnung, wie den Tipler-Zylinder (https://en.m.wikipedia.org/wiki/Tipler_cylinder), die Reisen bis zu dem.Punkt an dem sie fertiggestellt würden erlauben würden. Ich verwende den Konjunktiv, da man eine entsprechende Konstruktion nie in endlicher Zeit und endlichen Ressourcen bauen könnte.

Mr. Hawking hat sogar bewiesen, dass keine endliche Apoeratur jemals entsprechende Zeitreisen erlauben würde.

Die einzige Alternative, funktiert mit Hilfe von exotischer Materie, mit negativer Energiedichte. Ein solcher Zustand von Materie wurde bis heute nicht entdeckt, kann aber eben auch nicht 100% ausgeschlossen werden, wobei der sogenannten Casimireffekt eventuell tatsächlich entsprechende Zustände erzeugen könnte, die Quelle finde ich gerade aber leider nicht.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Promoviere im Fachbereich Physik in Heidelberg.

Müsste einer Zeitreise in die Vergangenheit nicht der 2. Hauptsatz der Thermodynamik "entgegenstehen"? Eine solche Zeitreise würde doch Entropie vernichten.

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@rolle216

Nicht notwendigerweise. Ich will mit Christian aber nicht aus dem Fenster lehnen, da ich gerade nicht weiß wie es sich bei der allgemeinen Relativitätstheorie mit der Entropie, speziell bei Singularitäten bzw. in deren Nähe verhält.

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@grtgrt

Siehe:

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Tipler_cylinder

Ich habe mir das nicht einfach aus den Fingern gesaugt.

Mit hypothetischen Wurmlöchern hat der dort zitierte Einstein übrigens auch persönlich eine entsprechende Möglichkeit entdeckt.

Übrigens immer sehr konstruktiv Aussagen einfach ohne Begründung als "falsch" zu bezeichnen.

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@grtgrt

Verzeih aber ich habe die ART persönlich besucht und zumindest Sekundärliteratur zum Thema gelesen.

Ich habe dir einen Wiki-Artikel vor die Nase gesetzt und du gibst Gutefrage.net-Referenzen?

Es handelt sich um ein hoch komplexes Thema, ich behaupte nicht die letzte Wahrheit zu kennen aber ein schlichtes "geht nicht, du liegst falsch" ist in keiner Weise akzeptabel.

Prof. Hawking und andere Größen haben zumindest in der Populärwissenschaft und nach meinem Wissen auch in Fachartikeln klar Stellung dazu bezogen und demnach gibt es kein explizites Verbot von Zeitreisen in der allgemeinen Relativitätstheorie.

Nicht zuletzt stützen deine Quellen meine Aussage zum Teil sogar.

Die bloße Behauptung, wie sie in deiner dritten Quelle gemacht wird, es gäbe keinen "Weg in die Vergangenheit" ist hier auch keineswegs hilfreich oder beweiskräftig.

Ich betrachte dich im folgenden als Troll, sofern du keinen eigenen sinnvollen Diskussionsbeitrag leistest.

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@Astrobiophys

Du kannst mich betrachten als was immer du willst. Ist mir egal.

Tatsache aber ist: Die Physik kennt keinen wohldefinierten Begriff "Zeitreise".

Wie Einsteins Theorie zeigt, gibt es in der Raumzeit zwischen je zwei Ereignissen aber stets unterschiedlich lange Wege (gemessen in sog. "Eigenzeit"). Dies führt dann zum sog. Zwillingsparadoxon.

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@grtgrt

Du hast durchaus recht, "Zeitreisen" ist kein sehr wissenschaftlicher Begriff.

Der wissenschaftlich wohldefinierte Terminus ist "Kausalitätsverletzung".

Ich habe die Arbeit von Tipler herausgesucht:

https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.9.2203

Ebenso die von Hawking:

https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.46.603

Wer dem Englischen mächtig ist und etwas Physik-Slang verkraftet wird allein aus den Abstracts erfahren, dass meine ursprünglichen Aussagen korrekt sind.

Theoretische Gebilde, können Zeitreisen ermöglichen, diese sind aber ohne exotische Materie nicht herstellbar.

Die Existenz oder Nichtexistenz von exotischer Materie ist nicht bewiesen, aber kein(bekanntes) Naturgesetz verbietet die Existenz dieser oder der von Zeitmaschinrn explizit.

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@Astrobiophys

Auch in sog. Gödel-Universen — es sind dies rotierende Universen — existieren geschlossene zeitartige Wege (= closed timelike curves). Gödel, der sie 1949 fand, war aber der Meinung, dass Zeit im Sinne der ART nicht identisch ist, mit dem, was wir intuitiv unter Zeit verstehen. Die Tatsache, dass die ART gar keinen global gültigen Zeitbegriff kennt, deutet darauf hin, dass er recht hat.

Mehr dazu im Aufsatz » Zur Natur der Zeit der ART — was Gödel erkannte « (per Google leicht zu finden).

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@Astrobiophys

Nachdem die Links, mit denen du uns zu Papieren von Tipler und Hawking führen willst, nur zu deren Summary führt, will ich dich darauf aufmerksam machen, dass auch deren kompletter Text online verfügbar ist (bisher aber niemand imponiert hat):

Wesentlich tiefere Gedanken hat Gödel sich gemacht (er aber dachte nicht, Zeitreisen oder gar Zeitmaschinen entdeckt zu haben).

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@Astrobiophys

Dass — wie du zu denken scheinst — Kausalitätsverletzung ein Synonym für Zeitreisen sei, ist einfach nicht wahr.

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@Astrobiophys

Ich hoffe, dir ist aufgefallen, das Steven Hawking — im von dir zitierten Artikel — nicht deine Meinung vertritt, sondern meine. Sein Papier endet mit der Aussage (wörtliches Zitat):

"Either way, there seem to be theoretical reasons to believe the chronology protection conjecture:

The laws of physics prevent the appearance of closed timelike curves.

There is also strong experimental evidence in favor of the conjecture from the fact that we have not been invaded by hordes of tourists from the future."

Zeit im Sinne dieser Aussage ist natürlich das, was wir intuitiv als Zeit verstehen.

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@grtgrt

Ja klar, Kausalitätsverletzung muss keine "Reise" im wörtlichen Sinn bedeuten aber lassen wir es doch für den Moment dabei, denn wie gesagt, ist dass der Terminus, der wissenschaftlich diskutiert wird, vermutlich auch weil Zeitreise zu sehr nach SciFi klingt und sich niemand lächerlich machen will.

Ich glaube du missverstehst mich lediglich. Ich stimme zu, dass Zeitreisen implizit durch physikalische Gesetze verhindert werden. Zeitmaschinen nach Tipler müssten unendlich groß sein und andere Varianten führen, wie Hawking häufig ausführte zu Feuerwänden oder anderen Konflikten mit der Quantenphysik.

Rein nach der ART könnte man aber eine Raumgeometrie entwerfen (rein mathematisch), die Zeitreisen zulässt. Die Theorie verbietet dies nie explizit.

Ich glaube sogar, dass man irgendwann feststellen wird, dass ein explizites Verbot in einer vereinheitlichten Theorie existiert (ich persönlich glaube also nicht an Zeitreisen) aber noch ist das nicht der Fall.

Gegenwärtig, ohne direkte Gegenbeweise, ist die Möglichkeit von Zeitreisen, nach meiner Meinung, also nur deswegen "verboten", weil man keine Zeitmaschine bauen kann (mangels unendlicher Zeit und Energie bzw. Mangels exotischer Materie) oder weil es zu Konflikten mit ohnehin unvereinbaren Theorien (ART und QFT) führt.

Kommen wir denn damit auf einen Nenner? XD

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@Astrobiophys

Das Problem liegt tiefer. Es fängt schon damit an, dem Wort Zeitreise einen passenden Sinn zu geben, seine Konsquenzen zu bedenken und sich dann zu überlegen, welche Randbedingungen erfüllt sein müssten, damit jenes Konzept Zeitreise dann auch wirklich Instanzen haben kann (also wohldefiniert wäre).

So wie Science Fiction den Begriff interpretiert, kann er keine Instanzen haben, wäre also - hinsichtlich dieser Qualität - vergleichbar mit dem Begriff der Menge aller Mengen, der ja auch ein Konzept ist, welches keine Instanz hat.

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@grtgrt

Dass der Begriff Zeitreise (in die Vergangenheit) im Sinne von Science Fiction keine Instanz haben kann, lässt sich übers Großvater-Paradoxon einsehen: Die Annahme, es hätte Instanzen, führt auf Widersprüche.

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In die Zukunft würde es wohl gehen, in die Vergangenheit eher nicht.

Ich hoffe ja bis zum Jahr 2050 auf einen Durchbruch ;)

Liebe Grüße

Kannst du nach Frazenbork im Klumpfland reisen? Nein. Weil es nicht existiert. So, wie die Zukunft nicht existiert. Kannst du dir deine eigene Geburt angucken? Nein. Ist vorbei. Natürlich kann man sich immer was zurechtspinnen und tolle Bücher drüber schreiben, aber ansonsten bekommst du es mit dem Großvaterparadoxon zu tun.

Wenn ein Reisender in einem Zug um einen Bruchteil einer Sekunde weniger gealtert ist, ist er in die Vergangenheit gereist. Dann müsste es auch theoretisch möglich sein, in die Zeit seines Großvaters zu reisen.

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@Thomas7461

Weniger altern und reisen sind zweierlei. Die meisten vergessen, dass unsere Sonne samt ihren Planeten durchs all rast und längst nicht mehr an dem Ort ist, wo wir in der Vergangenheit mal waren - ganz zu schweigen von Atomen und Molekülen diverser Objekte und Subjekte, die längst andere Verbindungen eingegangen sind oder gar die Erde verlassen haben.

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@PVJeltz

Aber alles ist ja an die Zeit gebunden. Wenn Du also in die Vergangenheit reist, wäre die Vergangenheit plötzlich Deine Gegenwart und die Sonne, Atome etc. wieder an der ursprünglichen Position. Das ist wie wenn Du eine Videokassette zurückspulen lässt. Bei der z.B. 24 Minute ist dann eine ganz bestimmte Stelle des Films.

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@Thomas7461

Woher willst du die Energie dafür nehmen, dass alles wieder wie "durch Zauberhand" an der alten Position ist? Aus einem Paralleluniversum vielleicht?

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@PVJeltz

Du brauchst dafür keine Energie. Nehme das Beispiel mit dem Videoband. Sagen wir mal, in dem Film wäre in der 50. Minute ein Haus eingestürzt. Dann brauchst Du nur bis zur 49. Minute zurückspulen, und das Haus ist wieder heil. Das ist dann Deine individuelle Realität und Gegenwart.

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@Thomas7461

Nachtrag: Der Vergleich mit der Videokassette hinkt. Bei einem Film hast du abertausende Einzelbilder (Art der Speicherung mal dahingestellt), die zweidimensionale Momentaufnahmen darstellen und so abgespielt werden, dass unser reaktionsträges Auge und Gehirn getäuscht werden und eine Bewegung sehen, wo keine existiert.

Ja, toll. Keine Energie fürs Reisen. Sonnensysteme sind ziemlich schwer. Hex, hex. Alles klar. Träum weiter.

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@PVJeltz

Jetzt stell Dir den Film einfach dreidimensional vor, sozusagen als "Lebensfilm". Der sich durch Zeitreisen beliebig vor und zurückspulen lässt.

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@Thomas7461

Auch dann, in diesem albernen Vergleich, müsste "gespult" werden, was Energie kostet und zwar für jedes einzelne Elementarteilchen, dessen festgelegte Bahnen umgekehrt werden müssten.

Und gewisse Dinge lassen sich nicht umkehren. Grade bei Energie wirds böse.

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@PVJeltz

Eben nicht! Du spulst ja nicht zurück bzw. vor, sondern tauchst an einer bestimmten Stelle des Films ein. Wenn das Haus in der 50. Minute einstürzt, ist auf dem Videoband dennoch das intakte Haus existent. Nämlich auf dem Bandabschnitt vor der 50. Minute. Sowohl das zerstörte Haus wie auch das intakte Haus existieren.

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@Thomas7461

Na wie "tauche" ich denn ein? Wie reiße ich mich denn aus dem Zeitstrom heraus und verhindere, dass alles um mich herum mitgerissen wird? Lass mal. Ich mag solche Storys. Ich lese sogar aktuell eine solche. Aber das ist eben Sci-Fi. Mit Betonung auf Fi.

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@PVJeltz

Wenn ich das wüsste, müsste ich mich nicht mit dem Arbeitsamt rumärgern. Aber im Prinzip ist es möglich bzw. denkbar.

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@Thomas7461
Wenn ein Reisender in einem Zug um einen Bruchteil einer Sekunde weniger gealtert ist, ist er in die Vergangenheit gereist.

Nein, in die Zukunft. Unser 'jetzt' reist ja ständig in die Zukunft, mit der Geschwindigkeit 1. Wer weniger Zeit erlebt, reist etwas schneller in die Zukunft.

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Ob Zeitreisen nun möglich sind oder nicht: Der Präsentismus ist vom Tisch. Er behauptet ja, es gebe nur den Raum, wie er jetzt ist.

Dieses 'jetzt' hängt aber davon ab, was wir als ruhend betrachten wollen, und seit GALILEI wissen wir, dass wir da die freie Wahl haben.

Das 'jetzt und woanders' ist weniger real als die Vergangenheit, insbesondere die, die wir sehen können.

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