Closed Timelike Curves

Closed Timelike Curves (CTCs), auf Deutsch geschlossene zeitartige Kurven, sind Weltlinien in der Raumzeit, die in sich selbst zurücklaufen. Ein Objekt, das einer solchen Kurve folgt, würde in seine eigene Vergangenheit zurückkehren, ohne sich schneller als Licht bewegen zu müssen.

Die Existenz von CTCs wurde 1949 von Kurt Gödel nachgewiesen, als er eine Lösung der Einsteinschen Feldgleichungen fand, die ein rotierendes Universum beschrieb. In Gödels Universum existieren Pfade, die einen Reisenden in seine eigene Vergangenheit führen. Einstein selbst war von Gödels Ergebnis beunruhigt.

Seitdem wurden mehrere physikalische Szenarien identifiziert, die CTCs erzeugen könnten: rotierende Schwarze Löcher (Kerr-Metrik), kosmische Strings in bestimmten Konfigurationen, der Alcubierre-Antrieb unter bestimmten Bedingungen und das Wurmloch-Szenario von Kip Thorne.

In der Science-Fiction sind CTCs das physikalische Fundament für Zeitreise-Geschichten, die wissenschaftlich ernst genommen werden wollen. Christopher Nolans 'Interstellar' basiert auf Kip Thornes Arbeit zu Wurmlöchern und Zeitdilatation. Greg Egans 'Permutation City' und Ted Chiangs 'Story of Your Life' spielen mit verwandten Konzepten von Zeitwahrnehmung und Determinismus.

Stephen Hawking formulierte 1992 die Chronologie-Schutz-Vermutung: Die Naturgesetze verhindern die Entstehung von CTCs, auch wenn die Gleichungen sie erlauben. Quanteneffekte würden jede CTC destabilisieren, bevor sie genutzt werden könnte. Die Frage ist bis heute ungeklärt, was CTCs zu einem der faszinierendsten offenen Probleme der theoretischen Physik macht.