Jeder möchte mindestens einmal in seinem Leben in die Vergangenheit zurückkehren, um einen Fehler zu korrigieren oder sogar jemandem das Leben zu retten. Ethan Siegel in Forbes beantwortet die Frage, wie gefährlich Zeitreisen theoretisch sind. Werden vorübergehende Paradoxien unser Universum zerstören? In jedem Fall wird der Zeitreisende niemals in die Welt zurückkehren, die er verlassen hat.
Wir alle träumen von Zeitreisen. Wir wollen in die Vergangenheit zurückkehren, um etwas falsch zu machen, einen Fehler, den wir gemacht haben, rückgängig zu machen, jemandem das Leben zu retten oder etwas Schreckliches zu verhindern - die Menge an Gutem, die wir tun könnten, scheint unermesslich. Wir haben keine Ahnung, wie wir das machen sollen, aber wahrscheinlich gibt es etwas Wesentliches, weshalb eine Reise in die Vergangenheit unmöglich ist.
Hatte Doc Brown von der Back to the Future-Trilogie Recht? Genau das möchte Alex Knapp wissen, indem er seine Frage stellt:
"Mein 8-Jähriger hat zum ersten Mal Filme von Back to the Future gesehen und möchte wissen, ob die Schaffung eines Zeitparadoxons, wie Doc Brown vorschlägt, das Raum-Zeit-Kontinuum stören und das Universum zerstören könnte."
Es mag ein wenig hyperbolisch sein, aber vorübergehende Paradoxien rufen Gefühle hervor, die tiefer gehen als nur ein wenig Unbehagen. Lassen Sie uns darüber nachdenken, warum.
Wenn es darum geht, was das Universum heute wirklich ist, sollte man verstehen, wie unwahrscheinlich dieses bestimmte Ergebnis war. Im Laufe von 13,8 Milliarden Jahren interagieren und kollidieren alle Teilchen, die nur in einem sichtbaren Teil unseres Universums existieren (es gibt ungefähr 1090 von ihnen), unzählige Male miteinander.
Und nur dank dieser Wechselwirkungen wurden Sterne und Galaxien in großen Mengen gebildet sowie schwere Elemente, organische Moleküle und Planeten (zum Beispiel die Erde), die die Bedingungen für die Entstehung von Leben schaffen.
Der Weg, den unser Planet vor dem Aufkommen der Menschen zurückgelegt hat, war eine Reihe höchst unwahrscheinlicher Ergebnisse, da das Universum eine Vielzahl von Möglichkeiten bietet. Eine winzige Veränderung, die vor zehn Jahren möglicherweise unbemerkt blieb, z. B. ob eine summende Fliege Ihre Aufmerksamkeit erregt hat, hat möglicherweise festgestellt, ob Sie die zukünftige Liebe Ihres Lebens bemerkt haben oder nicht. Die Art und Weise, wie Ihr Fuß den Wanderweg berührt, kann die Wahrscheinlichkeit einer jungen, giftigen Schlange beeinflussen (die Sie wahrscheinlich gebissen hat). Die Bewegung von Wassermolekülen entlang der Küste des Ozeans kann den Unterschied zwischen einem angenehmen Tag am Strand und einem Tag ausmachen, an dem ein Kind auf tragische Weise ertrinkt.
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In der Physik nennen wir dieses Phänomen "Chaos". Kleine Unterschiede in den Anfangszuständen des Systems können im Laufe der Zeit zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Wenn wir irgendwie die gesamte Geschichte jedes Teilchens im Universum verfolgen würden, würden wir feststellen, dass jedes von ihnen einen bestimmten Weg gegangen ist, und in der Geschichte jedes Teilchens gab es eine bestimmte Reihe von Wechselwirkungen. Dieser Weg war keineswegs konstant; Wenn es möglich wäre, mit Hilfe der Simulation in die Vergangenheit zu reisen und den Ursprung des Universums zu wiederholen, wäre dasselbe Ergebnis äußerst unwahrscheinlich.
Viele Prozesse in unserem Universum sind zufällig, auch auf der fundamentalen quantenmechanischen Ebene. Ihre Ergebnisse sind von Natur aus unsicher und von Natur aus unvorhersehbar. In der Quantenphysik können wir nur die Wahrscheinlichkeit eines Ergebnisses berechnen, kein bestimmtes Ergebnis.
Der Sinn all dessen ist es zu betonen, dass das Universum, das heute existiert, genau so ist, wie es ist, das Ergebnis einer überwältigenden Anzahl von Quantenentscheidungen war, die über die gesamte Geschichte seiner Existenz getroffen wurden. Die Wahrscheinlichkeit, wieder genau das gleiche Ergebnis zu erzielen - selbst unter den gleichen Bedingungen und den gleichen Gesetzen - ist praktisch Null.
Wenn Sie also davon sprechen, in die Vergangenheit zurückzukehren und diese Vergangenheit zu verändern, werden Sie definitiv nicht in dasselbe Universum gelangen, das heute existiert. Alles wird notwendigerweise anders sein, und dies kann zu schlimmen Konsequenzen führen.
Geben wir ein Beispiel. Was wäre, wenn Sie - wie Marty McFly - in die Vergangenheit reisen und in eine Situation eingreifen würden, die für Ihre eigene Existenz kritisch ist? Was wäre, wenn Sie Ihre Eltern davon abhalten würden, sich zu treffen und zu lieben? In diesem Fall könnten Sie natürlich nicht geboren worden sein. Sie existieren jedoch eindeutig. Wie kannst du also in die Vergangenheit reisen und in die Vergangenheit reisen, um deine Eltern davon abzuhalten, dich zu empfangen?
In solchen Gedankenexperimenten haben viele (philosophisch) angenommen, dass eine Zeitreise in die Vergangenheit unmöglich ist. Damit verbunden ist ein Paradoxon, das als "Großvater-Paradoxon" bekannt ist, wonach das Universum einer Person nicht erlauben sollte, in die Vergangenheit zu reisen, um ihren eigenen Großvater zu töten, wodurch die Möglichkeit ihrer eigenen Existenz ausgeschlossen wird.
Aber könnte eine solche Zeitreise das Raum-Zeit-Kontinuum stören? Würde es zur Zerstörung des gesamten Universums führen?
Wahrscheinlich nicht. Paradoxe sagen uns, dass unsere traditionelle Denkweise über ein Objekt uns bestenfalls kein vollständiges Bild davon gibt. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Folgen so schlimm sein werden wie die Zerstörung des Raum-Zeit-Kontinuums oder die Zerstörung des Universums. Es könnte einfach bedeuten, dass im Universum noch etwas anderes vor sich geht, als uns unsere Gedanken ursprünglich sagen.
Ist das ein katastrophales Paradoxon? Ich kann sicher nein sagen. Angesichts der Gesetze der Physik, wie wir sie heute verstehen, gibt es zwei mögliche Auswege aus diesem Paradoxon.
Erstens können wir sagen, dass die Vergangenheit für immer unverändert bleiben wird und egal was wir tun, wir können sie nicht ändern. Es ist aber keineswegs eine Tatsache, dass dies nicht mit der Idee einer Zeitreise in die Vergangenheit vereinbar ist! Stellen Sie sich vor, Sie finden heraus, dass Ihr bester Freund in Schwierigkeiten geraten wird, und Sie müssen in der Zeit zurückgehen, um dies zu verhindern. Sie steigen in Ihre Zeitmaschine ein, gehen in die Vergangenheit, warnen Ihren Freund und kommen zurück.
Verlockend, oder?
Nun, in diesem Szenario ist dies bereits geschehen! Ihr Freund würde sich daran erinnern, das getroffen zu haben, was Sie während der Zeitreise inkarniert haben, sich daran erinnert zu haben, eine Warnung erhalten zu haben und sich gut auf das Unvermeidliche vorbereitet zu haben. Sie würden eine Zeitreise machen, das tun, was nötig ist, und zurückkommen. All dies ist bereits geschehen - Sie hatten nicht einmal Zeit, es zu bemerken, weil die Ereignisse, die Ihnen jetzt widerfahren, bereits in der Vergangenheit des Universums geschehen sind.
Nach diesem ersten Szenario besteht der Ausweg aus dem Paradox darin, dass alles, was Sie auf einer Zeitreise tun möchten und das Sie beeinflussen möchten, bereits geschehen ist. Wie das Universum in seinem gegenwärtigen Zustand gelandet ist, hängt zum Teil von den Maßnahmen ab, die Sie in jeder Phase Ihrer Existenz ergriffen haben - einschließlich der Phasen, in denen Sie in die Vergangenheit gereist sind.
In diesem Fall geben Sie zwar die Fähigkeit auf, das Universum durch Ihre eigenen Handlungen zu verändern. Sie wissen sehr gut, dass das, was Sie heute tun, für die Ergebnisse von morgen unglaublich wichtig ist. Ob Sie zur Arbeit gehen, Ihren Chef schlagen oder Ihr Auto ins Meer fahren - all dies wird schwerwiegende Folgen haben. Aber wenn Sie in die Vergangenheit reisen und dort handeln würden, wären diese Konsequenzen bereits festgelegt. Der Gedanke ist verwirrend und verstörend.
Die zweite Möglichkeit besteht darin, davon auszugehen, dass die Vergangenheit geändert werden kann und Ihre Handlungen für sie von Bedeutung sind. Das Universum, wie es heute existiert, wird nicht an seinen gegenwärtigen Zustand gebunden sein, wenn Sie in die Vergangenheit zurückkehren. In gewisser Weise schafft jede Ihrer Handlungen eine neue, alternative Geschichte des Universums. Sie können Ihren eigenen Großvater töten, bevor Ihre Eltern gezeugt wurden. Sie können verhindern, dass sich Ihre Eltern treffen und ineinander verlieben. Sie können Hitler vor dem Zweiten Weltkrieg töten oder Brutus, Cassius und Mark Antony töten, bevor sie Caesar töten.
Kurz gesagt, Sie können den Verlauf ändern.
In diesem Fall müssen Sie nur die Unveränderlichkeit des Universums aufgeben, in dem Sie leben - von der Tatsache, dass es nach einer Reise in die Vergangenheit gleich bleibt. Ihre Handlungen können die Zukunft verändern, aber Sie müssen dafür bezahlen: Alles, was nach Ihren Abenteuern in der Vergangenheit passiert, wird neu geschrieben und wird zu einer neuen alternativen Geschichte. Das Universum, wie Sie es in der "gegenwärtigen Zukunft" kannten, kann sich ändern. Oder es kann sich nicht ändern - in einem Universum, in dem man nicht mehr leben kann.
An dem Ort, an dem Sie sich jetzt befinden, werden sich alle zukünftigen Ereignisse auf eine völlig andere Weise entwickeln, als wenn Sie nicht zurückgekehrt wären. Und es ist durchaus möglich, dass Sie in dieser neuen Zukunft nicht einmal geboren werden. Vielleicht wurden Sie gerade geboren, als Sie auf Ihrer Zeitreise an Ihrem Ziel ankamen. Sie wären buchstäblich ein Gast aus einem anderen Universum.
Wir verstehen die wahre Natur unserer Realität noch nicht vollständig. Wir wissen nicht, ob unser beobachtbares Universum mit den Regeln der Quantenmechanik das einzige dieser Art ist oder ob es irgendwo alternative Paralleluniversen gibt (natürlich gibt es bemerkenswerte Theorien dazu). Wir wissen nicht, ob das Universum deterministisch ist oder nicht. Und während die Quantenphysik über den Mangel an Determinismus ziemlich klar zu sein scheint, kann es logische Fehler geben. Und wir wissen nicht, ob sich die Vergangenheit nicht ändert oder geändert werden kann.
Zeitreisen in die Vergangenheit sind sicherlich mathematisch möglich, aber ob es physikalisch möglich ist, ist ein strittiger Punkt. Wenn sie möglich sind, werden sie Ihnen oder Ihren Freunden nicht helfen, das zu vermeiden, was in diesem Universum bestimmt ist. Das einzige wirkliche Ergebnis kann heute als Ergebnis vergangener Ereignisse betrachtet werden, die bereits als vollendete Tatsachen aufgezeichnet wurden. Was für die Zukunft wirklich wichtig ist, ist das, was wir in der Gegenwart tun.
Ethan Siegel
