Wissenschaftliche Forschungen zur Möglichkeit von Zeitreisen werden seit langem von Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern in Betracht gezogen. Die grundsätzliche Unmöglichkeit eines solchen Reisens ist noch nicht bewiesen, aber die Wissenschaftler sind sich einig, dass die praktischen Probleme, die mit dem Reisen in die Vergangenheit oder in die Zukunft verbunden sind, so groß sind, dass sie höchstwahrscheinlich niemals realisiert werden.
Der berühmte Kosmologe Stephen Hawking glaubt, dass es ein Gesetz geben muss, das Zeitreisen verbietet. Da Hawking das Gesetz gegen Zeitreisen jedoch nicht identifizierte, argumentierte er später, dass Zeitreisen nicht möglich seien, wenn sie möglich seien.
Es gibt aber auch andere Gesichtspunkte zum Problem der Zeitreise. Einige Wissenschaftler haben ihre ursprünglichen Hypothesen für die Umsetzung von Zeitreisen aufgestellt.
1. Das bekannteste davon ist die Zeitreise mit Schwarzen Löchern. Über die Natur der Schwarzen Löcher ist sehr wenig bekannt. Es wird angenommen, dass Sterne, deren Masse um ein Vielfaches größer ist als die Masse der Sonne, die infolge der Verbrennung ihres Brennstoffs sterben, unter dem Druck explodieren, der durch ihr eigenes Gewicht verursacht wird. Infolgedessen entstehen schwarze Löcher, in denen sich so starke Gravitationsfelder bilden, dass selbst Licht nicht aus diesem Bereich entweichen kann. Jedes Objekt, das die Grenzen der Schwarzen Löcher erreicht - die sogenannten Ereignishorizonte - wird nach innen gesaugt, und was im Inneren geschieht, ist von außen absolut unsichtbar. Vermutlich hören in den Tiefen der Schwarzen Löcher, am singulären Punkt, irgendwo in ihrem Zentrum, die Gesetze der Physik auf zu wirken, und die zeitlichen und räumlichen Koordinaten wechseln einfach die Orte. Es stellt sich herausDiese Raumreise wird zur Zeitreise.
2. Eine Zeitmaschine kann in einem rotierenden Universum arbeiten. 1949 fand der berühmte Mathematiker Kurt Gödel die erste Zeitreiselösung für Einsteins Gleichungen. Wenn sich das Universum dreht, können Sie, nachdem Sie es schnell genug umkreist haben, in der Vergangenheit sein und früher zum Ausgangspunkt gelangen, als Sie von dort aus gegangen sind. Es stellt sich heraus, dass das Reisen im Universum gleichzeitig eine Zeitreise ist. Wenn Astronomen am Institute for Advanced Study erschienen, fragte Gödel oft, ob sie Beweise dafür hätten, dass sich das Universum dreht. Zu seiner Enttäuschung antworteten sie, dass sich das Universum ausdehne, aber der gesamte Spin des Universums wahrscheinlich Null ist. (Andernfalls wäre die Zeitreise möglicherweise bekannt geworden, und die Geschichte, wie wir sie kennen, hätte aufgehört zu existieren.)
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3. Eine andere Zeitreisemöglichkeit wurde 1991 von Richard Gott aus Princeton entdeckt. Seine Lösung basiert auf der Entdeckung riesiger kosmischer Strings im Raum (möglicherweise vom Urknall übrig geblieben). Nehmen wir an, er schlug vor, dass zwei solcher kosmischen Ketten im Begriff sind, zusammenzustoßen. Wenn Sie diese Saiten im Moment der Kollision schnell umgehen, werden Sie in der Zeit zurückgehen. Das Schöne an dieser Art von Zeitmaschine ist, dass Sie keine endlosen sich drehenden Zylinder, kein sich drehendes Universum oder sogar schwarze Löcher benötigen. Das Problem ist jedoch, dass Sie diese sehr großen kosmischen Strings zuerst im Raum finden und sie dann auf eine bestimmte Weise kollidieren lassen müssen. Darüber hinaus wird sich der "Weg" in die Vergangenheit für sehr kurze Zeit öffnen. Gott sagt: „Collapsing String Loop,groß genug, um es einmal zu umgehen und vor einem Jahr zurückzukehren, sollte in Bezug auf seine Massenenergie die Hälfte der Galaxie überschreiten."
4. Sie können eine Zeitmaschine basierend auf dem Tipler-Zylinder bauen. Dieses hypothetische Objekt wurde aus der exakten Lösung von Einsteins Gleichungen erhalten, und 1974 entdeckte Frank Tipler die Möglichkeit des Auftretens geschlossener zeitähnlicher Linien in dieser Lösung. Stephen Hawking hat dann gezeigt, dass Zeitreisen mit einem Tipler-Zylinder nur möglich sind, wenn er unendlich lang ist.
Wenn es ausreicht, sich der Oberfläche des Zylinders zu nähern, dessen Raum größtenteils deformiert wird, und ihn mehrmals zu umgehen, können Sie sich in die Vergangenheit bewegen. Wie weit in der Zeit zurückliegt, hängt davon ab, wie oft Sie den Zylinder umkreisen. Selbst wenn es Ihnen so vorkommt, als würde sich Ihre eigene Zeit wie gewohnt vorwärts bewegen, während Sie den Zylinder umkreisen, werden Sie sich außerhalb des verzerrten Raums unweigerlich in die Vergangenheit bewegen.
Das Problem ist jedoch, dass der Zylinder unendlich sein und sich so schnell drehen muss, dass die meisten Materialien brechen und in Stücke fliegen.
5. Ein weiteres vielversprechendes Zeitmaschinenschema sind reversible Wurmlöcher. Dies sind Löcher in der Raumzeit, in denen sich eine Person in der Zeit frei hin und her bewegen kann. In der Theorie sind reversible Wurmlöcher die Fähigkeit, sich nicht nur schneller als Licht zu bewegen, sondern auch in der Zeit zu reisen. Der Schlüssel zu reversiblen Wurmlöchern ist negative Energie.
Die Zeitmaschine für reversible Wurmlöcher sollte aus zwei Kammern bestehen; Jede Kammer besteht aus zwei konzentrischen Kugeln, die durch einen winzigen Spalt voneinander getrennt sind. Wenn Sie die äußere Kugel nach innen in Richtung der inneren Kugel drücken, entsteht der Casimir-Effekt zwischen den beiden Kugeln und infolgedessen negative Energie. Angenommen, eine Zivilisation kann ein Wurmloch zwischen diesen beiden Kammern spannen (möglicherweise ist es möglich, es aus Raum-Zeit-Schaum zu bauen). Als nächstes nehmen wir die erste Kamera und schicken sie mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in den Weltraum. Die Zeit in dieser Kammer verlangsamt sich und die Uhren in den beiden Kammern verlieren die Synchronisation. Die Zeit in den beiden durch ein Wurmloch verbundenen Kammern bewegt sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit.
Wenn Sie sich in der zweiten Kammer befinden, können Sie sich sofort entlang des Wurmlochs zum ersten bewegen, das in einer früheren Zeit existiert, und sich in der Vergangenheit befinden.
Die Umsetzung dieses Systems ist mit sehr schwerwiegenden Schwierigkeiten verbunden. Ein Wurmloch kann also sehr klein sein, viel kleiner als die Größe eines Atoms. Konzentrische Kugeln müssen möglicherweise auf Entfernungen im Planck-Maßstab komprimiert werden, um genügend negative Energie zu erhalten. Und das Letzte. Sie können nur in dem Moment zurückgehen, in dem diese Zeitmaschine erstellt wurde - schließlich lief die Zeit in beiden Kameras bis zu diesem Moment perfekt synchron!
6. Mit den starken Schwerkraftkräften kann der Zeitfluss und die Krümmung des Raumes verlangsamt werden.
Auf dieser Grundlage kam der berühmte Wissenschaftler Amos Ori zu dem Schluss, dass es möglich sein wird, in der Zeit zu reisen, wenn die gekrümmte Raum-Zeit-Struktur zu einem Ring oder Trichter geformt wird - in die Vergangenheit. Während einer solchen Bewegung wird eine Person immer tiefer in die Tiefen der Vergangenheit vordringen - mit jeder neuen Runde. Für eine solche Zeitmaschine sind gigantische Gravitationskräfte erforderlich, die nur in der Nähe von "Schwarzen Löchern" existieren.
Trotz der Erstellung eines mathematischen Modells, das die Möglichkeit von Zeitreisen belegt, erlauben uns die technischen Mittel unserer Zeit nicht, eine solche Zeitmaschine herzustellen.