„Der Unterschied zwischen Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft ist eine Illusion, wenn auch eine sehr hartnäckige“, schrieb Albert Einstein einst. Dieses Bonmot wurde zum Motto der ersten deutschen Netflix-Serie „Dark“. Sie erzählt, wie in der Kleinstadt Winden Jugendliche auf unerklärliche Weise verschwinden. Bald erfährt der Zuschauer, dass die Verschollenen durch ein „Wurmloch“ einen Weg in die Vergangenheit gefunden haben und zu Zeitreisenden wurden.

Ob so etwas physikalisch möglich sein könnte, fragen sich seit Jahrzehnten selbst große Geister wie Stephen Hawking oder der Mitentdecker der Gravitationswellen und Physiknobelpreisträger Kip Thorne. Eine endgültige Antwort haben sie nicht gefunden. Vieles deutet aber darauf hin, dass Zeitreisen unmöglich sind. Wir sind gefangen im Hier und Jetzt. 

In „Dark“ verbirgt sich das Tor zum Zeittunnel in einer Höhle, deren Gänge das Gestein unterhalb eines Atomkraftwerks durchziehen. Hinter einer schweren Eisentür beginnt der Weg in die Vergangenheit. Durchquert man den Gang, so kommt man am Eingang wieder heraus, jedoch Jahrzehnte in der Vergangenheit. Hier stoßen die Zeitreisenden auf ihre Vorfahren und am Schluss sogar auf sich selbst. In diesem Raumzeitgeflecht entspinnt sich eine vertrackte Geschichte, die viel zu denken gibt und vor allem schwerwiegende kausale Paradoxa aufwirft: Ursache und Wirkung verlieren ihren altbekannten Zusammenhang. 

Die Möglichkeit von Zeitreisen hatte Einstein nie im Sinn

Fast ebenso verzwickt wie die Geschichte aus Winden ist die Historie der Theorie von Raumzeittunneln. Sie basiert auf Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Eine ihrer Grundaussagen lautet: Himmelskörper krümmen den Raum um sich herum, und alle anderen Körper und auch das Licht müssen diesen Raumdellen folgen. Zur Veranschaulichung reduziert man unseren dreidimensionalen Raum auf zwei Dimensionen. Fernab von aller Materie ist der Raum nicht gekrümmt, entsprechend ist die zweidimensionale Vereinfachung flach wie ein Tuch. Legt man eine Kugel, die einen Himmelskörper darstellt, auf dieses Tuch, so entsteht rund herum eine Mulde. So etwa kann man sich den gekrümmten Raum vorstellen.

Schon kurz nach Einsteins Veröffentlichung der Relativitätstheorie stieß der unbekannte Physiker Ludwig Flamm von der Universität Wien auf die Möglichkeit, dass zwei gekrümmte Raumbereiche mit einem Tunnel verbunden sein könnten. Die Arbeit fand aber keinerlei Beachtung und war auch Einstein unbekannt, als er 1935 mit seinem Mitarbeiter Nathan Rosen ebenfalls auf die Möglichkeit einer „Brücke“ zwischen zwei Raumbereichen stieß. Die Verbindung könnte durch Teilchen oder Energie entstehen. Eine solche Einstein-Rosen-Brücke wäre eine Abkürzung durch einen hypothetischen, vierdimensionalen Hyperraum. Die Möglichkeit von Zeitreisen hatten Einstein und Rosen nie im Sinn.

Den Weg von der Wissenschaft in die Welt der Science-Fiction bahnte in den 1950er-Jahren der amerikanische Pionier der Relativitätstheorie John Archibald Wheeler. Er fand heraus, dass eine Einstein-Rosen-Brücke vielleicht wirklich möglich sein könnte. Er kreierte hierfür den Begriff Wurmloch. Um dies zu verstehen, stelle man sich den auf zwei Dimensionen verringerten Raum als Oberfläche eines Apfels vor. Für eine Ameise  ist die Schale  der Lebensraum, den sie nicht verlassen kann, so wie wir unser Universum nicht verlassen können. Plötzlich stößt sie auf ein Loch. Sie schlüpft hinein und findet sich in einem Wurmkanal. Den durchquert sie und kommt auf der anderen Seite des Apfels heraus. Sie hat damit eine Abkürzung gefunden.

Am Rand eines schwarzen Loches bleibt die Zeit stehen

So könnten es auch Menschen machen: Anstatt Tausende von Jahren bis zum nächsten Stern zu fliegen, nimmt man eine Abkürzung durch ein Wurmloch und ist in kürzester Zeit dort. Diese Idee fand sich  1997 in dem Film „Contact“ wieder. 

Unter bestimmten Umständen könnte es ein Wurmloch sogar ermöglichen, durch die Zeit zu reisen, wie Wheeler und später auch sein Schüler Kip Thorne herausfanden. Der Eingang zum Wurmloch müsste sich hierfür in der Nähe eines Himmelskörpers befinden, weil hier die Zeit etwas langsamer vergeht als fern davon. Am stärksten ist der Effekt nahe an einem Schwarzen Loch, weil sich dort die Zeit extrem verlangsamt.

Auf seinem Rand bleibt sie sogar stehen. Diese Idee setzte Christopher Nolan in seinem Kinoerfolg „Interstellar“ um, in dem Thorne als wissenschaftlicher Berater mitwirkte. In „Dark“ – bei Nolan abgeschaut – erklärt jemand die Zeitreise durch ein Wurmloch, indem er ein Blatt Papier zusammenrollt, sodass dessen Anfang und Ende zusammenkommen.

"Ich bezweifle, dass die physikalischen Gesetze durchquerbare Wurmlöcher zulassen"

Die Sache hat nur diverse Haken. Zum einen benötigt man eine spezielle Art von negativer Materie oder besser negativer Energie, die das Loch öffnet. Es gibt keine Idee, wie man negative Energie in so großer Dichte erzeugen könnte. In dem Film „Dark“ kommt sie von einem  Störfall im Kernkraftwerk. Auch von einem Higgs-Feld und der Verstärkung einer radioaktiven Substanz raunt ein Zeitreisender. So ginge es mit Sicherheit nicht.

Außerdem wären Wurmlöcher instabil. Sie lösen sich in Bruchteilen einer Sekunde wieder auf. Wie man einen solchen Tunnel offenhalten könnte, haben schon viele theoretische Physiker ohne greifbares Ergebnis untersucht. „Ich bezweifle, dass die physikalischen Gesetze durchquerbare Wurmlöcher zulassen“, sagt Thorne. Ohne eine weitreichende Theorie, welche die Gesetze der Relativitätstheorie und der Quantenphysik, die auch eine Rolle spielt, zusammenführt, wird dieses Thema wohl weiter Spekulation bleiben.

Abgesehen von den physikalischen Problemen erzeugen Zeitmaschinen vor allem auch Paradoxe. Das Problem liegt auf der Hand: Was passiert, wenn ich in die Vergangenheit zurückreise und meine Eltern umbringe? Löse ich mich in diesem Moment selbst auf, weil ich ja nie gezeugt worden bin? Oder entsteht in diesem Moment eine neue Realität, die sich parallel zur bereits stattgefundenen gewissermaßen in einem anderen Universum weiterentwickelt? „Dark“ spielt genau mit dieser Möglichkeit, indem ein Vater in die Vergangenheit zurückreist, um einen Jungen umzubringen, der Jahre später mutmaßlich seinen Sohn töten wird.

Wo sind die Touristen aus der Zukunft?

Einige Physiker haben vorgeschlagen, dass nur solche Zeitreisen möglich sind, die die Zukunft nicht verändern. Wie soll das gehen? Schon eine minimale Veränderung kann  den weiteren Lauf der Geschichte ändern – gemäß dem Credo der Chaosforschung „kleine Ursache, große Wirkung“.

Um Zeitparadoxe generell zu vermeiden hat Stephen Hawking vorgeschlagen, dass es ein Naturgesetz zum „Schutz der Zeitordnung“ gibt, welches das Entstehen von geschlossenen, zeitartigen Kurven verhindert. Außerdem gibt er zu bedenken: „Wo bleiben denn die Touristen aus der Zukunft, wenn Zeitreisen möglich sind?“ 

Hierauf könnte es indes durchaus eine Antwort geben: Man könnte nämlich grundsätzlich nicht in eine Zeit zurückreisen, die vor der Öffnung des Wurmlochs liegt. Das ist im Übrigen ein Fehler in „Dark“, wo ein Mensch ins Jahr 1953 zurückreist. In diesem Jahr war das Atomkraftwerk noch gar nicht gebaut und demnach das Wurmloch noch nicht geschaffen. 

Zeitreisen geben viel zu denken, Physiker haben dazu schon Hunderte von Arbeiten veröffentlicht. Einstein hätte sie wahrscheinlich komplett ins Reich der Fantasie verbannt, denn er glaubte fest an die unumkehrbare Ordnung von Ursache und Wirkung.