Zeitreisen ohne Paradox möglich – Mathematiker finden eine Lösung für das Paradox des Großvaters

Verbotene Eingriffe: Zeitreisen führen nach allgemeiner Annahme zu kausalen Paradoxien – zu physikalisch unmöglichen Änderungen der Zeitachse. Aber es gibt eine Lösung, wie zwei Mathematiker jetzt herausgefunden haben. Folglich stellt eine Art Neukalibrierung verknüpfter Ereignisse automatisch sicher, dass alle Aktionen eines Zeitreisenden immer noch zum gleichen Endergebnis führen. Zumindest mathematisch kann so das „Großvater-Paradoxon“ vermieden werden.

Zeitreisen sind technisch unmöglich – und werden es wahrscheinlich immer sein. Aber der Steady kann rein physisch sein Fluss der Zeit getäuscht werden. Bereits 1949 entdeckte der Mathematiker Kurt Gödel, dass die Feldgleichungen von Albert Einstein unter Umständen sogenannte Closed Temporal Curves (CTC) zulassen. Theoretisch erlauben sie einem Objekt, in seine eigene Vergangenheit zurückzukehren – mit anderen Worten, eine Reise durch die Zeit.

Dies wäre zum Beispiel möglich durch a Wurmloch, ein Schwarzes Loch, dessen enormer Gravitationseffekt die Raumzeit so stark verbiegt, dass eine geschlossene Schleife entsteht.

Das Hindernis für das Paradoxon des Großvaters

Das Problem ist jedoch, dass, wenn Zeitreisen möglich sind, kausale Paradoxe entstehen können. Ein klassisches Beispiel ist das Paradoxon des Großvaters: Wenn ein Zeitreisender seinen Großvater in der Vergangenheit tötet, bevor er seinen Vater empfängt, sollte er niemals geboren werden. Der Zeitreisende existierte daher zu seiner Zeit nicht einmal und konnte nicht zurückreisen. Die klassische Physik verbietet solche kausalen Paradoxien.

Ein weiteres Beispiel: „Stellen Sie sich vor, Sie reisen in die Vergangenheit, um zu verhindern, dass Patient Zero mit dem SARS-CoV-2-Coronavirus infiziert wird“, sagt Germain Tobar von der University of Queensland. „Wenn es gelingt, wird die Pandemie nicht auftreten und es wird überhaupt keine Motivation geben, diese Zeitreise zu unternehmen.“

In der Welt der Quantenphysik gibt es Lücken, die das Paradoxon lösen, weil dort Teilchen durch Wahrscheinlichkeiten gesteuert werden. Wenn der Großvater ein Photon gewesen wäre, hätte er trotz seiner Tötung immer noch in einem kleinen Teil seiner Wahrscheinlichkeitsverteilung gelebt. In der klassischen Physik und damit in der makroskopischen Welt gilt das kausale Paradoxon jedoch als unlösbar.

Es gibt eine Lösung – zumindest in Mathe

Aber jetzt haben Tobar und sein Kollege Fabio Costa einen Weg gefunden, das kausale Paradoxon zu lösen – zumindest mathematisch. Der Schlüssel dazu ist eine Beobachtung, die lokale Ereignisse – den Mord an dem Großvater – und damit verbundene Ereignisse berücksichtigt. „Wenn mehrere lokale Regionen in Gegenwart einer Zeitschleife miteinander kommunizieren, gibt es eine Reihe von Szenarien, die dem Schauspieler völlige Handlungsfreiheit geben, ohne dass es logische Widersprüche wie das Paradoxon des Großvaters gibt“, erklären die Forscher.

Mit anderen Worten: Die verknüpften Ereignisse ordnen sich neu und vermeiden so ein Paradoxon. „Die Vielzahl der mathematischen Prozesse, die wir entdeckt haben, zeigt, dass in unserem Universum Zeitreisen ohne Reisen möglich sind – ohne Paradoxon“, sagte Tobar. „Die Mathematik dafür ist richtig.“ Der Zeitreisende kann daher seinen Großvater töten und in Zukunft noch geboren werden.

Die Ereignisse wurden neu kalibriert

„In dem Beispiel mit Patient Null der Koronapandemie bedeutet dies, dass Sie versuchen können, den Patienten vor der Infektion zu retten!“, Erklärt Tobar. „Aber auf diese Weise infizieren Sie sich selbst und werden wiederum Null oder verursachen, dass sich jemand anderes infiziert. Das heißt: Die Pandemie beginnt, egal was Sie tun. ‚

Was auch immer der Zeitreisende tut: Aufgrund seiner Handlungen kalibrieren sich die Ereignisse einfach neu, sodass das Endergebnis dasselbe ist. Das Universum stellt fast automatisch sicher, dass die Zeitachse eingehalten wird – indem das Gleichgewicht der lokalen Prozesse verschoben wird. Auf mathematischer Ebene kann dieses Verhalten der Raumzeit das Paradoxon des Großvaters lösen.

Ob es jedoch auch im realen Universum funktioniert, muss jetzt untersucht werden, geben die Forscher zu. (Klassische und Quantengravitation, 2020; doi: 10.1088 / 1361-6382 / aba4bc)

Quelle: Universität von Queensland

2. Oktober 2020

– Nadja Podbregar