Das Konzept einer Zeitmaschine zaubert Bilder eines unplausiblen Geräts, das zu oft in Science-Fiction-Geschichten verwendet wird. Nach Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, die erklärt, wie die Schwerkraft im Universum funktioniert, ist Zeitreisen jedoch nicht nur eine Erfindung der Vorstellungskraft. Und wenn Zeitreisen eine Handlung in Filmen sind, was ist dann mit der Realität?
Zeitreisen sind nach Einsteins Theorie absolut möglich. Im Wesentlichen ist es den Physikern gelungen, winzige Teilchen, die Myonen genannt werden und Elektronen sehr ähnlich sind, durch Manipulation der Schwerkraft um sie herum rechtzeitig vorwärts zu schicken. Dies bedeutet nicht, dass die Technologie, um Menschen in die Zukunft zu schicken, in den nächsten 100 Jahren möglich sein wird, aber immer noch.
1. Wurmlöcher
Der Astrophysiker Eric Davis vom EarthTech International Institute for Advanced Study in Austin hält dies für möglich. Alles, was Sie brauchen, ist ein Wurmloch oder Wurmloch, eine theoretische Passage durch das Gefüge der Raumzeit, wie es die Relativitätstheorie vorhersagt.
Wurmlöcher sind noch nicht bewiesen, und wenn sie jemals gefunden werden, werden sie so klein sein, dass selbst eine Person, geschweige denn ein Raumschiff, nicht in sie passen kann. Trotzdem glaubt Davis, dass Wurmlöcher genutzt werden können, um in die Vergangenheit zurückzukehren.
Sowohl die allgemeine Relativitätstheorie als auch die Quantentheorie bieten verschiedene Reisemöglichkeiten - zum Beispiel eine "geschlossene zeitliche Kurve" oder einen Pfad, der die Raumzeit verkürzt, dh eine Zeitmaschine.
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Davis argumentiert, dass das moderne wissenschaftliche Verständnis der Gesetze der Physik "voller Zeitmaschinen ist, dh zahlreicher Lösungen für die Geometrie der Raum-Zeit, die Zeitreisen ermöglichen oder die Eigenschaften einer Zeitmaschine besitzen".
Wie Sie sich vorstellen können, würde ein Wurmloch beispielsweise einem Schiff ermöglichen, schneller als mit Lichtgeschwindigkeit von einem Punkt zum anderen zu fahren - fast wie in einer Warp-Blase. Dies liegt daran, dass das Schiff auf einem kurzen Weg durch die Raumzeit früher als der Lichtstrahl an seinem Ziel ankommt. Der Transport verstößt daher nicht gegen die universelle Geschwindigkeitsbegrenzungsregel, die das Licht auferlegt, da das Schiff selbst nicht mit dieser Geschwindigkeit fährt.
Ein solches Wurmloch kann theoretisch nicht durch den Raum, sondern durch die Zeit führen.
"Zeitmaschinen sind in unserer physischen Raumzeit unvermeidlich", schreibt Davis in der Zeitung. - "Durchgangswurmlöcher umfassen Zeitmaschinen."
Trotzdem, fügt Davis hinzu, wird es nicht einfach sein, ein Wurmloch in eine Zeitmaschine zu verwandeln. Es wird eine titanische Anstrengung erfordern. Dies liegt daran, dass, sobald das Wurmloch erstellt ist, eines oder beide seiner Enden rechtzeitig zum Ziel beschleunigt werden müssen, was sich aus der allgemeinen Relativitätstheorie ergibt.
2. Zeitmaschine: Tipler-Zylinder
Um eine Zeitmaschine auf Tipler-Zylinderbasis zu verwenden, müssen Sie die Erde in einem Raumschiff verlassen und in den Weltraum zu dem Zylinder reisen, der sich dort dreht. Wenn Sie nahe genug an die Oberfläche des Zylinders kommen (der Raum um ihn herum wird größtenteils "verzogen", deformiert), müssen Sie ihn mehrmals umgehen und zur Erde zurückkehren. Sie werden in der Vergangenheit ankommen.
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. Es ist, als würde man eine Wendeltreppe hinaufgehen und mit jedem vollen Kreis einen Schritt nach unten finden.
3. Donut Vakuum
Laut Amos Ori vom Israel Institute of Technology in Haifa kann der Raum so weit verdreht werden, dass ein lokales Gravitationsfeld entsteht, das einem Donut einer bestimmten Größe ähnelt. Das Gravitationsfeld bildet Kreise um diesen Donut, so dass Raum und Zeit eng verdreht sind.
Es ist wichtig anzumerken, dass dieser Sachverhalt die Notwendigkeit einer hypothetischen exotischen Materie zunichte macht. Obwohl es schwer zu beschreiben ist, wie es in der realen Welt aussehen wird. Laut Ori hat die Mathematik gezeigt, dass sich in regelmäßigen Abständen eine Zeitmaschine im Donut im Vakuum bildet.
Alles was Sie tun müssen, ist dorthin zu gelangen. Theoretisch wäre es möglich, zu jedem Zeitpunkt seit dem Bau der Zeitmaschine zu reisen.
4. Exotische Materie
In der Physik ist exotische Materie Materie, die sich irgendwie von normal unterscheidet und einige "exotische" Eigenschaften hat. Da Zeitreisen als nicht physikalisch angesehen werden, glauben Physiker, dass sogenannte Tachyonen (hypothetische Teilchen, für die die Lichtgeschwindigkeit in Ruhe ist) entweder nicht existieren oder nicht in der Lage sind, mit normaler Materie zu interagieren.
Aber wenn negative Energie oder Masse - die sehr exotische Materie oder Materie - Raum-Zeit verdreht, werden alle unglaublichen Phänomene möglich: Wurmlöcher, die als Tunnel fungieren können, die entfernte Teile des Universums verbinden; ein Warp-Antrieb, der eine schnellere Fahrt als die Lichtgeschwindigkeit ermöglicht; Zeitmaschinen, die in der Zeit zurückreisen.
5. Kosmische Saiten
Kosmische Strings sind hypothetische eindimensionale (räumlich) topologische Defekte im Raum-Zeit-Gefüge, die seit der Entstehung des Universums erhalten geblieben sind. Mit ihrer Hilfe können theoretisch Felder geschlossener zeitlicher Kurven gebildet werden, die eine Reise in die Vergangenheit ermöglichen. Einige Wissenschaftler schlagen vor, "kosmische Strings" zu verwenden, um eine Zeitmaschine zu bauen.
Wenn Sie zwei kosmische Strings nahe genug beieinander oder einen String an ein Schwarzes Loch bringen, kann dies theoretisch eine ganze Reihe von "geschlossenen zeitlichen Kurven" erzeugen. Wenn Sie eine sorgfältig berechnete Acht in einem Raumschiff um zwei unendlich lange kosmische Strings machen, können Sie theoretisch überall und jederzeit sein.
6. Durch ein Schwarzes Loch
Das Schwarze Loch hat einen unglaublichen Einfluss auf die Zeit und verlangsamt es wie nichts anderes in der Galaxie. In der Tat ist es eine natürliche Zeitmaschine. Wenn die Mission, um das Schwarze Loch zu fliegen, von einer Bodenbehörde durchgeführt würde, würden sie 16 Minuten brauchen, um um das Schwarze Loch zu fliegen. Aber für die tapferen Leute an Bord eines Schiffes, das sich in der Nähe eines massiven Objekts befindet, würde die Zeit sehr langsam vergehen. Viel langsamer als auf der Erde. Die Zeit für das Team würde sich halbieren. Für alle 16 Minuten würden sie nur 8 erleben.
