Einstein Archive - Der Wächter

Australische Wissenschaftler beweisen: Zeitreisen sind möglich

Published on December 7, 2016December 7, 2016 in Welt

Einige Physiker sind davon überzeugt, dass Zeitreisen möglich sind. Eine Gruppe Wissenschaftler von der University of Queensland in Australien hat simuliert, wie zeitreisende Photonen sich möglicherweise verhalten könnten; sie deuten an, dass das so genannte Großvaterparadoxon – das Zeitreisen eigentlich unmöglich macht – auf der Quantenebene gelöst werden könnte. Die Studie verwendet Photonen – das sind einzelne Lichtpartikel – um zu simulieren, wie Quantenpartikel in der Zeit rückwärts reisen. Indem sie das Verhalten der Partikel untersucht haben, haben die Wissenschaftler möglicherweise seltsame Aspekte der modernen Physik gefunden.

„Die Merkmale der Quantenpartikel sind zunächst ‚fuzzy‘ (‚unscharf‘). Damit haben sie genug Spielraum, um inkonsistente Zeitreise-Situationen zu vermeiden. Unsere Studie bietet Einblicke in die Vorgänge, wo und wann die Natur sich anders verhalten könnte als unsere Theorien das vorhersagen“, sagte der Koautor Timothy Ralph.

Die The Daily Mail erklärt weiterhin:

In der Simulation haben die Wissenschaftler das Verhalten von einem Photon untersucht, das durch die Zeit reist und mit einer früheren Version seiner selbst interagiert. In ihrem Experiment haben sie sich den ähnlichen, aber frei erfundenen Fall zunutze gemacht, in dem das Photon durch die normale Raumzeit reist und mit einem anderen Photon durch ein Wurmloch interagiert, das in einer Zeitreise-Schleife gefangen ist. Dieses Phänomen ist auch bekannt als ‚closed timelike curve‘ (CTC, etwa: geschlossene zeitähnliche Kurve). Indem sie das Verhalten dieses zweiten Photons simuliert haben, konnten sie das Verhalten des ersten untersuchen – und die Ergebnisse zeigen, dass konsistente Entwicklungen erzeugt werden können, wenn das zweite Proton nur auf die genau richtige Weise präpariert wird.

Aufgrund von Einsteins ausführlich getesteten Theorien der Speziellen und der Allgemeinen Relativität glauben Physiker, dass Zeitreisen möglich sind. Die Spezielle Relativität postuliert, dass Raum und Zeit Aspekte derselben Sache sind, die als das Raum-Zeit-Kontinuum bekannt ist – und dass sich die Zeit verlangsamen oder an Geschwindigkeit aufnehmen kann, je nachdem wie schnell man selbst sich im Verhältnis zu etwas Anderem bewegt. Die Allgemeine Relativität deutet darauf hin, dass es möglich sein könnte, in der Zeit zurückzureisen, indem man einem Raum-Zeit-Pfad folgt, d.h. einem CTC, das zum Anfangspunkt im Raum zurückkehrt, aber zu einer früheren Zeit dort ankommt.

Im Jahr 2012 teilten sich die beiden Physiker David Wineland und Serge Haroche den Physik-Nobelpreis dafür, dass sie demonstriert haben, wie ‚Quantum Weirdness‘ (etwa: ‚Quanten-Seltsamkeit‘) nicht nur auf dem Level der subatomaren Mikrowelt existieren könnte, sondern sich auch in der Makrowelt manifestieren könnte.

Abbildung 11.2. Wenn Zeitreisen möglich sind, dann wird unsere Weltlinie zu einer geschlossenen Schleife. Im Jahr 1945 wird das Mädchen (Girl) geboren. Im Jahr 1963 bekommt sie ein Baby. Im Jahr 1970 ist er ein Bummler (Drifter), der ins Jahr 1945 zurückreist, um sich selbst zu treffen. Im Jahr 1985 ist er ein Zeitreisender, der sich selbst in einer Bar im Jahr 1970 abholt, sich selbst ins Jahr 1945 zurückbefördert, das Baby entführt und es ins Jahr 1945 zurückbefördert, wo alles wieder von vorne beginnt. Das Mädchen ist seine eigene Mutter, Vater, Großvater, Großmutter, Sohn, Tochter – und so weiter.

„Das Rätsel um die Zeitreisen befindet sich am Schnittpunkt zwischen zwei unserer erfolgreichsten, aber inkompatiblen physikalischen Theorien – Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik. Einsteins Theorie beschreibt die Welt auf der enorm großen Ebene von Sternen und Galaxien, während die Quantenmechanik eine exzellente Beschreibung der Welt auf der äußerst kleinen Ebene von Atomen und Molekülen liefert“, sagte Martin Ringbauer, ein Ph.D.-Student an der Fakultät für Mathematik und Physik an der UQ und einer der federführenden Autoren der Studie.

Ist es in Anbetracht dieser zahlreichen physikalischen Probleme und Paradoxa wirklich möglich, in der Zeit zurückzureisen? In einer neuen BBC-Dokumentation deutet der Astrophysiker Stephen Hawking an, dass es einfach nicht möglich ist, in der Zeit zurückzureisen. Und wirklich viel wird auch nicht in Aussicht gestellt. Trotzdem könnten weitere Fortschritte in der Quantentheorie vielleicht ein wenig Verständnis dafür liefern, wie die Zeitreise-Paradoxa überwunden werden können.

Übersetzt aus dem Englischen von AnonHQ.com.

Quellen:

Trefft den nächsten Einstein — das Millenial-Physik-Genie Sabrina Pasterski

Published on March 14, 2016April 18, 2016 in Welt

Sie war 12, als die Kuba-Amerikanerin der ersten Generation auf dem EAA AirVenture in Oshkosh als Kopilotin in der FAA1 saß. Im Jahr 2008 verlangte sie vom MIT die Genehmigung für ein einmotoriges Flugzeug, das sie gebaut hatte – sie führte ihren ersten US-Soloflug in diesem Kitflugzeug im Jahr 2009 durch. Im Jahr 2015 wurde sie von Forbes als eine der “30 unter 30 in den Naturwissenschaften” geführt. Im Alter von 22 hat Sabrina Pasterski – die nicht auf Facebook, Twitter, LinkedIn, Instagram ist und kein Smartphone besitzt – einen Abschluss vom MIT und ist Doktorandin (Ph. D. candidate) in Harvard. Sie wird als der nächste Albert Einstein angepriesen und hat Jobangebote von Blue Origin, ein Luft- und Raumfahrtunternehmen, das von Amazon.coms Jeff Bezos und der NASA gegründet wurde.

Das ist kein Hype – ihre Schriften wurden von Größen wie Stephen Hawking und Andrew Strominger zitiert. Stephen Hawking verfolgt die Forschung des Physik-Genies, die Schwarze Löcher und Raumzeit erforschen will. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Erklärung der Schwerkraft im Kontext der Quantenmechanik – Studiengebiete, die bereits von Einstein und Hawking vor ihr bearbeitet wurden. Ihr nächstes Projekt könnte uns dabei helfen, das Universum zu verstehen.

"Hopefully I'm known for what I do and not what I don't do." A poignant sentiment. https://t.co/IYa6E4cWSZ

— George Takei (@GeorgeTakei) January 20, 2016

“@GeorgeTakei ‘Hoffentlich kennt man mich für das, was ich tue – und nicht für das, was ich nicht tue.’ Ein ergreifendes Statement.”

Sie landete auf der Warteliste, als sie sich zum ersten Mal am MIT bewarb, bis die MIT-Professoren Allen Haggerty und Earll Murman das Video des Flugzeugs ansahen, das sie baute. Mit ihrer Unterstützung wurde Pasterski schlussendlich angenommen. Später machte sie ihren Abschluss mit einem Durchschnitt von 5.00 – das ist der bestmögliche Wert. Haggerty sagte im Gespräch mit Yahoo!: “Unsere Münder standen offen, als wir uns den Wert angesehen hatten. Ihr Potenzial ist unbeschreiblich.” Peggy Udden, eine Geschäftsführerin am MIT, fügte hinzu: “Ich konnte es kaum glauben – nicht nur, weil sie so jung war, sondern auch noch ein Mädchen.”

Pasterski, die noch nie einen festen Freund hatte, noch nie Alkohol oder eine Zigarette zu sich genommen hat, sagte OZY:

“Die jahrelangen Bestrebungen, die Grenzen dessen auszudehnen, was ich erreichen konnte, führten mich hin zur Physik. Physik ist an sich aufregend genug. Das ist kein Job von 9 Uhr morgens bis 17 Uhr. Wenn man müde ist, dann schläft man; und wenn man es nicht ist, dann macht man Physik… Ein Theoretiker, der sagt, er wird etwas ganz Bestimmtes über einen langen Zeitraum herausfinden, garantiert damit fast schon, dass er es nicht tun wird. Ich bleibe lieber wachsam und hoffentlich werde ich einmal dafür bekannt sein, was ich tue und nicht dafür, was ich nicht tue.”

This Millennial — Sabrina Pasterski '14 — Might Be the New Einstein https://t.co/6Tbyn8zjbi in @ozy pic.twitter.com/lJtB6pGU2L

— MIT (@MIT) January 14, 2016

“@MIT: Dieses Millenial — Sabrina Pasterski ’14 — könnte der neue Einstein sein” (Anmerkung d. ÜS.: ’14 steht für das Jahr, in dem sie ihren Abschluss machte)

Pasterski hat ein Stipendium über 250.000 $ von der Hertz Foundation erhalten und ein Stipendium über 150.000 $ (beide bis 2020) von der National Science Foundation. Zu ihren Erfolgen gehören “die Entdeckung der Eleganz im Chaos” und “Motorradfahren, Flugzeugbau und beste Speed Demon-Spielerin überhaupt.” Sie sagt: “Jeder Physiker sollte lernen, wie man ein Motorrad fährt. Es verleiht einem eine gewisse physische Intuition, ebenso wie das Fliegen eines Kleinflugzeugs.”

“Es war eine interessante Erfahrung, weil es mich tatsächlich dazu gebracht haben könnte, noch einmal darüber nachzudenken, wo ich sein wollte. (Es) war eine Art Schicksalsschlag. In gewisser Weise bin ich glücklich darüber, dass ich es nicht gemacht habe (mich für noch mehr Schulen zu bewerben), denn wenn ich eine Schule sicher gehabt hätte, dann weiß ich nicht, ob ich den Ansporn gehabt hätte, mir selbst den nötigen Stoß zu geben, um runter von der Warteliste (und ans MIT) zu kommen…”

“Rückblickend betrachtet sind oft die Dinge am schwersten, oder gefühlt am schwersten, über die man am Ende am glücklichsten ist. Wenn man das im Kopf behält, die Tatsache, dass man es durchgezogen hat, oder es soweit man konnte für sich selbst besser gemacht hat, dann hat man am Ende etwas, über das man gerne redet. Man muss die Haltung dabei mit berücksichtigen: Wie wird man ein paar Jahre später darüber denken?”

“Ich bin strenger mit mir selbst als es andere wahrscheinlich mit mir sind. Ich habe definitiv das Gefühl, dass ich noch viel mehr zu tun habe. Es ist toll, jetzt Anerkennung zu bekommen, aber die baut sich hoffentlich zu etwas auf. Ich werde hoffentlich Recht haben mit einer Art von Bauchgefühl zu etwas, das an einem gewissen Punkt ziemlich gewichtig [werden wird]. Ich drücke die Daumen.”

Übersetzt aus dem Englischen von AnonHQ.com.