Liebe das Ganze, weil das Ganze Liebe ist: Diese Welt tickt verkehrt: Im Spiegeluniversum laufen die Uhren rückwärts

2016-01-30

Diese Welt tickt verkehrt: Im Spiegeluniversum laufen die Uhren rückwärts

Zwei Forscherteams haben unabhängig voneinander den Lauf der Zeit im Universum untersucht. Nun kommen beide Teams zu demselben Ergebnis. Vor etwa 14 Milliarden Jahren schuf der angebliche Urknall womöglich ein Spiegeluniversum. Eines, in dem die Zeit in die gegengesetzte Richtung läuft – also rückwärts.

Von uns aus betrachtet, liefe die Zeit im Spiegeluniversum von der Zukunft in die Vergangenheit. Die Forscher nehmen an, dass es aus der Perspektive dieses Paralleluniversums hingegen so aussähe, als würde bei uns die Zeit rückwärts statt vorwärts verlaufen.

Alles hat zwei Seiten

“Die Richtung und der Verlauf von Zeit müssen wir von dem ableiten, was im Universum passiert“ sagte der Physiker Julian Barbour von der britischen Universität Oxford gegenüber “Quartz”. Es sei anzunehmen, dass Zeit an einem zentralen Punkt ihren Ursprung hat und in eine davon entgegengesetzte Richtung verläuft.”

Seit Jahrzehnten beschäftigten sich Physiker mit dem Problem, dass keines der grundlegenden physikalischen Gesetze in unserem Universum besagt, dass Zeit unbedingt vorwärts laufen muss (Mysteriöses Grabmal soll eine Zeitmaschine sein).

“Gravitation, Relativitätstheorie oder Quantenphysik: alle Gesetze, die unser Universum am besten beschreiben, funktionieren, wenn Zeit vorwärts, aber auch rückwärts läuft”, schrieb Lee Billings in der Fachzeitschrift „Scientific American“.

Bereits 1927 glaubte der britische Astrophysiker Arthur Eddington an die Existenz eines „Zeitstrahls“ oder „Zeitbogens“, der als grundlegende Eigenschaft zur Thermodynamik gehört (Die Erde dreht sich hinter der Zeit).

Zeit läuft – und zwar in alle Richtungen

Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass in einem isolierten System – wie dem Universum – Entropie (Anm.: physikalische Größe, die die Verlaufsrichtung eines Wärmeprozesses kennzeichnet) oder auch Unordnung wachsen muss. Unabhängig davon, ob sich der Zeitstrahl vorwärts oder rückwärts bewegt, muss alles stets zu wachsender Entropie führen.

Bis zum Urknall zurück

„Wenn wir aus dem gesamten Universum herauszoomen, definieren wir die Zukunft als die Richtung, in der Entropie wächst“, sagte Joshua Sokol gegenüber „New Scientist“.

Wenn wir die Bewegungen weit entfernter Galaxien untersuchten, könnten wir demnach vorhersagen, wie sich der Kosmos entwickeln wird. Oder wir könnten die Zeit zurückspulen bis zum Urknall, als im Universum wesentlich weniger Entropie vorhanden gewesen sein muss (Plasma-Kosmologie: Das Mainstream Universum vs. das Elektrische Universum (Video)).

War der Urknall doch nicht der Anfang?

Sokol erklärt: „Spulen wir noch weiter zurück, stehen wir vor einem kosmologischen Rätsel. Wir können nicht weiter zurück, wenn der Urknall tatsächlich der Beginn der Zeit ist. Aber wenn das so ist, wieso war so wenig Entropie vorhanden?

Und wenn das nicht der Beginn der Zeit war, würden wir dennoch gerne wissen, wie ein unendliches Universum einen so geringen Entropie-Status erreicht haben könnte, der es erlaubte, das der Zeitstrahl sich formte.”

Hängt es mit der Schwerkraft zusammen

Julian Barbour und seine Kollegen in Großbritannien veröffentlichten 2014 einen Aufsatz, in dem sie erklärten, dass dieser Zeitstrahl eher durch die Schwerkraft als durch Thermodynamik bestimmt wird.

In „Physical Review Letters“ beschrieben sie, wie sie eine Computer-Simulation erstellten, in der 1000 Partikel mit der Newton’schen Schwerkraft zusammengehalten wurden – das war eine sehr vereinfachte Nachstellung unseres Universums.

Das Rätsel des Janus-Punktes

Sie kommen zu dem Schluss, dass die Partikel dank der Schwerkraft sich in ihrem kleinstmöglichen Abstand zueinander fanden. Das nannten sie den Janus-Punkt. Die Partikel expandierten dann rückwärts in verschiedene Richtungen und zeigten somit, wie Zeit in einem Multiversum vor- und rückwärts laufen könnte.

Vom Chaos zur Struktur

„Wenn die Partikel sich nach außen dehnen, tun sie das in zwei unterschiedlichen zeitlichen Richtungen”, schrieb Goldhill. „Barbour und seine Kollegen haben ein vereinfachtes 1000-Partikel-Punkt-Modell des Universums erstellt, das diese duale Expansion zeigt, in der die Gravitation Strukturen in beiden Richtungen schafft.”

„Es ist ganz einfach“, erklärt Barbour seine Forschung. „Man beginnt an einem Janus-Punkt, wo Bewegung chaotisch ist, dann aber in beide Richtungen sich eine Struktur formt. Wenn die Theorie stimmt, dann gibt es auf der anderen Seite des Urknalls ein anderes Universum, in dem die Richtung, in der die Zeit läuft, gegensätzlich – also gespiegelt – zu unserer ist.” (Multiple Universen in höheren Dimensionen)

Mehrere Versuche bringen ähnliche Ergebnisse

Auch die Physiker Sean Carroll vom California Institute of Technology und Alan Guth vom Massachusetts Institute of Technology (MIT), kommen zu einem ähnlichen Ergebnis unter der Verwendung eines anderen Partikel-Modells.

Physiker Sokol erklärt, dass die Forscher eine finite Wolke aus Partikeln geschaffen haben und sie in ein infinites Universum fallen ließen. Spontan formten sich zwei verschiedene Zeitstrahle – die eine Hälfte führte zu mehr Entropie, während die andere Hälfte sich im Zentrum ansammelte; die Entropie wuchs und bewegte sich auf der anderen Seite rückwärts ins Chaos (Forscher finden Hinweis auf Parallel-Universum).

Es gibt keinen Anbeginn der Zeit

Die geringe Entropie in der der Mitte beschreibt womöglich den Urknall, aber sie löst auch ein Problem: Es gibt keinen “Anbeginn der Zeit” – nur den Zustand des geringsten Chaos’.

Carroll und Guth müssen die Ergebnisse ihres Experiments noch veröffentlichen, aber gemeinsam mit Barbours Ergebnissen können wir davon ausgehen, dass die alte Annahme “Ein Universum wurde zum Anbeginn der Zeit geschaffen” überholt ist.