Physiker erforschen einen möglichen Durchbruch für Zeitreisen

Ob kosmische Strings existieren, ist noch ungewiss. Sollte dies jedoch der Fall sein, könnten diese mysteriösen Strukturen unser Verständnis des Universums revolutionieren – und sogar Zeitreisen möglich machen.

Wenn Physiker die Existenz kosmischer Strings bestätigen können, könnten sie den Weg zum „Heiligen Gral“ der Physik ebnen: einer einheitlichen Theorie, die Quantenmechanik mit Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie kombiniert.

Darüber hinaus könnten kosmische Strings der Schlüssel zur Krümmung der Raumzeit und damit zur Ermöglichung von Zeitreisen sein.

Theoretische Modelle legen nahe, dass kosmische Strings außerordentlich dünn und viel kleiner als ein Atomkern sind, jedoch eine immense Masse besitzen – das Äquivalent von Zehntausenden von Sternen.

Man geht davon aus, dass sich diese langen, fadenförmigen Strukturen entweder unendlich weit durch das Universum erstrecken oder geschlossene Schleifen bilden.

Während sie schwingen und allmählich schrumpfen, senden sie Gravitationswellen aus. Eine typische Schleife einer kosmischen Saite könnte 10 bis 20 Lichtjahre lang sein.

Physiker vermuten die Existenz von zwei Arten kosmischer Strings.

Kosmische Superstrings: Diese Strings basieren auf der Annahme der Stringtheorie und erstrecken sich über den gesamten Kosmos.

Die Stringtheorie geht davon aus, dass die Elementarteilchen des Universums winzige, vibrierende Saiten sind, und strebt danach, eine „Theorie von allem“ zu entwickeln. Superstrings könnten Einblicke in das Gefüge der Realität bieten und vielleicht sogar einen Mechanismus für Zeitreisen bereitstellen.

Relikte des frühen Universums: Es wird angenommen, dass sich diese kosmischen Strings in den frühesten Momenten des Universums gebildet haben, als es nach dem Urknall abkühlte.

Während dieser Zeit begannen sich die vier Grundkräfte – Schwerkraft, Elektromagnetismus sowie starke und schwache Kernkraft – zu trennen.

Dieser Prozess könnte „Risse“ in der Raumzeit verursacht und diese Strukturen hinterlassen haben, die oft als „verborgene Narben“ des Universums bezeichnet werden.

 

Der Astrophysiker J. Richard Gott von der Princeton University vermutet, dass kosmische Strings das Geheimnis der Zeitreise lüften könnten.

Seiner Theorie zufolge könnten zwei kosmische Strings, die sich mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen, die Raumzeit so verzerren, dass sie eine Schleife bilden – ein Wurmloch, durch das Zeitreisen möglich sein könnten.

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie lässt die Möglichkeit zu, dass sich die Raumzeit um sich selbst krümmt und Zeitschleifen erzeugt. Gott vermutet, dass die enorme Gravitationskraft kosmischer Strings die Raumzeit in Abkürzungen oder Wurmlöcher biegen könnte.

Wenn beispielsweise ein Raumschiff zwischen zwei Planeten reist und auf einen kosmischen String trifft, könnte es die Distanz viel schneller zurücklegen als Licht, das sich in einer geraden Linie bewegt.

Dies könnte es den Reisenden ermöglichen, an ihrem Ziel anzukommen, bevor sie sich selbst beim Abflug beobachten.

Darüber hinaus könnten zwei kosmische Saiten, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen und kreuzen, eine Zeitschleife erzeugen. Durch Reisen entlang dieser Schleife könnte man theoretisch in die Vergangenheit reisen.

Kosmische Strings zu entdecken ist allerdings eine außerordentliche Herausforderung. Ihre extreme Dichte sollte die Raumzeit krümmen und einen Gravitationslinseneffekt verursachen, der entfernte Galaxien wie Duplikate erscheinen lassen würde. Wenn kosmische Strings jedoch leichter als erwartet sind, könnte dieser Gravitationslinseneffekt ausbleiben.

Gott schlägt eine andere Nachweismethode vor: die Beobachtung von Gravitationsmikrolinseneffekten. Diese treten auf, wenn eine vorbeiziehende kosmische Saite die Helligkeit eines Sterns kurzzeitig verstärkt.

Solche Beobachtungen könnten die Existenz kosmischer Strings bestätigen und möglicherweise zu einer großen einheitlichen Theorie führen – einem Rahmen, der alle bekannten physikalischen Phänomene in einem einzigen, kohärenten Modell vereint.