"Wir wissen, dass sich Planeten drehen, aber was ist mit dem Universum als Ganzes? Nein, das Universum scheint sich nicht zu drehen; Wenn ja, könnten Zeitreisen in die Vergangenheit möglich sein.
Obwohl die Menschen in der Antike argumentiert hatten, dass sich der Himmel um die Welt dreht, lieferte der Mathematiker Kurt Gödel 1949 als erster eine moderne Formulierung eines rotierenden Universums. Dabei verwendete er die Sprache von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, um damit seinen Freund und Nachbarn in Princeton, Einstein selbst, zu ehren.
Doch dieser Prozess der akademischen „Ehrung“ ging in eine andere Richtung, als man vermuten könnte, denn Gödel zeigte am Beispiel eines rotierenden Universums, dass die Allgemeine Relativitätstheorie unvollständig war.
Gödels Modell eines rotierenden Universums war ziemlich künstlich. Abgesehen von der Rotation enthielt sein Universum nur eine Zutat: eine negative kosmologische Konstante, die der Zentrifugalkraft dieser Rotation widerstand, um das Universum statisch zu halten.
Aber die künstliche Natur dieses Universums störte Gödel nicht. Stattdessen war sein Hauptargument, dass die allgemeine Relativitätstheorie überhaupt die Möglichkeit eines rotierenden Universums zulasse. Und Gödel verwendete sein rotierendes Universum, um zu zeigen, dass die allgemeine Relativitätstheorie Zeitreisen in die Vergangenheit erlaubt, was verboten sein sollte.
Wie wäre es in einem rotierenden Universum?
In einem rotierenden Universum zu leben, wäre in der Tat seltsam. Zum einen würden sich alle Beobachter als Rotationszentrum betrachten. Das bedeutet, wenn Sie sich irgendwo parken und sicherstellen, dass Sie absolut still stehen, würden Sie sehen, wie sich das Universum um Sie dreht. Aber wenn Sie irgendwo anders hingehen und sich bewegen würden, sogar in eine entfernte Galaxie, würden Sie immer noch sehen, wie sich das Universum um Ihre neue Position dreht.
Das ist schwer vorstellbar, aber es unterscheidet sich nicht sehr von der Idee, dass in einem expandierenden Universum alle Beobachter sich selbst als das Zentrum der Expansion sehen.
Je weiter Sie sich von einem Beobachter entfernen, desto größer ist die Rotationsgeschwindigkeit. Und das ist nicht nur eine Rotation von Dingen, sondern eine Rotation der Raumzeit selbst. Dies bedeutet, dass Licht, das immer gezwungen ist, der Krümmung der Raumzeit zu folgen, seltsame Reisen unternimmt. Ein Lichtstrahl, der von einem Beobachter ausgesendet wird, krümmt sich, wenn er von der Rotation der Raumzeit mitgerissen wird. An einem entfernten Punkt wird die Drehung zu stark sein, und das Licht wird sich umdrehen und zum Betrachter zurückkehren.
Das bedeutet, dass man in einem rotierenden Universum nur begrenzt weit sehen könnte, und darüber hinaus würde man doppelte Bilder vom eigenen vergangenen Selbst beobachten.
Dieses seltsame Verhalten gilt nicht nur für Licht. Wenn Sie in eine Rakete steigen und durch ein rotierendes Universum fliegen würden, würden auch Sie von der Rotation erfasst. Und aufgrund dieser Drehung würde sich Ihre Bewegung auf sich selbst verdoppeln. Wenn Sie dann zu Ihrem Ausgangspunkt zurückkehrten, würden Sie feststellen, dass Sie ankämen, bevor Sie gestartet sind..
Ein rotierendes Universum wäre sozusagen in der Lage, Ihre Zukunft in Ihre eigene Vergangenheit zu drehen, sodass Sie in der Zeit zurückreisen können.
Dies war Gödels Haupteinwand gegen die Allgemeine Relativitätstheorie. Diese Theorie, die unser ultimatives Verständnis von Raum und Zeit ist, sollte keine Zeitreisen in die Vergangenheit zulassen, da Zeitreisen in die Vergangenheit gegen unsere Vorstellungen von Kausalität verstoßen und alle möglichen unangenehmen Zeitreise-Paradoxien einführen würden. Die Tatsache, dass die Relativitätstheorie Zeitreisen nicht automatisch unmöglich machte, signalisierte Gödel, dass Einsteins Theorie unvollständig war.
Zum Glück sehen wir keine Anzeichen dafür, dass wir in einem rotierenden Universum leben. Wenn sich der Kosmos drehen würde, würde Licht, das aus entgegengesetzten Richtungen des Himmels kommt, in eine Richtung rotverschoben und in der anderen eine äquivalente Blauverschiebung aufweisen. Astronomen haben diesen Test auf Vermessungen entfernter Galaxien und sogar auf den kosmischen Mikrowellenhintergrund angewendet, bei dem es sich um das Licht handelt, das übrig geblieben ist, als der Kosmos nur 380.000 Jahre alt war. Die Schlussfolgerung dieser Tests ist, dass, wenn sich das Universum dreht, dies mit einer Geschwindigkeit von weniger als 10^-17 Grad pro Jahrhundert geschieht.
Aber Gödels Einwand bleibt bestehen. Seit 1949 haben Physiker andere Möglichkeiten für die allgemeine Relativitätstheorie entwickelt, um Zeitreisen in die Vergangenheit, Wurmlöcher, überlichtschnellen „Warp-Antrieb“ (bekannt als Alcubierre-Antrieb) und spezielle Pfade um unendlich lange Zylinder zu ermöglichen. Aber all diese Erfindungen beruhen auf einer Art exotischer Physik, die unser Verständnis davon zerstört, wie das Universum funktioniert, wie Materie mit negativer Masse.
Aber Gödels rotierendes Universum ist einfach eine Frage von Beobachtungstests und kein grundlegender Bruch mit der bekannten Physik. Wir hätten uns genauso leicht in einem rotierenden Universum wiederfinden können wie in einem expandierenden. Es gibt nichts in unserem physikalischen Wissen, das diese Art von Universum daran hindert, zu existieren, also gibt es nichts in unserem physikalischen Wissen, das eine Zeitreise in die Vergangenheit verhindert.
Vielleicht hat Gödel recht, und wir müssen noch mehr über das Universum lernen."
