Das Wesen der Zeit
BUCH Was die Welt im Innersten (Äußersten?) zusammenhält

The nature of time

Das ewige Leben Erstausgabe Juni 2000

Vorwort
Kein Philosoph und kein Naturwissenschaftler, einschließlich Einstein, hat jemals eine Theorie entwickelt, deren Grundzüge nicht jeder Mensch mit durchschnittlicher Intelligenz verstehen könnte. Unverständlich werden wissenschaftliche Theorien für Laien durch mathematische oder unklare (fach)sprachliche Verschlüsselungen, bzw. Darstellungen, nicht jedoch, weil die beschriebenen Welten extrem komplex oder grundsätzlich unverständlich sind.

Diese Überlegungen gelten natürlich auch für das Verständnis dieses Buches. Allerdings sollte man es evtl. zweimal lesen, weil es einige nicht vertraute Gedanken enthält. Genau aus diesem Grund haben wir andererseits viele wichtige Gedanken mehrfach auf verschiedene Weisen dargestellt.

Das Wesen von Bewegung und Zeit
Bei mehreren renommierten Physikern findet man sinngemäß folgenden Standpunkt:
Einstein hat uns eindeutig bewiesen, dass die Welt, in der wir leben, ein mindestens vierdimensionaler Körper (=Raumzeitkontinuum =Raumzeit) ist. Trotzdem versuchen die meisten Physiker, die vierdimensionale Welt, in der wir leben, mit dreidimensionalen Mitteln und Vorstellungen zu verstehen. Dies ist ein wichtiger Grund für die meisten großen Widersprüche und Probleme der Physik des 20. Jahrhunderts.
Ich entschloss mich also, die Vorstellungen und Argumente der Physiker, die vierdimensionales Denken ins Zentrum ihres Weltverständnisses stellen, zusammenzutragen. Auch einige bescheidene eigene Gedanken habe ich mir erlaubt hinzuzufügen.
Am eindeutigsten formulierte es Hermann Weyl, ein Physiker und Mathematiker und Freund Einsteins. Er schrieb: „Die Welt (Vergangenheit und Zukunft) geschieht nicht, sie ist“.
Dahinter steckt folgende Argumentation: Die bekannte Welt ist ein vierdimensionaler Körper. Alle Dimensionen sind völlig gleichartig, bestehen also aus Material und werden in Metern gemessen, da sie eine Längenausdehnung haben. Die vierte Dimension ist die Zeit. Sie besteht aus Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft. Das Material, welches alle Körper des Universums in der Vergangenheit gebildet haben und in der Zukunft bilden werden, muss also existieren. Die nachweislich falsche Vorstellung, nur die Gegenwart existiere, ist mit Einsteins nachweislich richtiger Aussage, die Welt ist vierdimensional, nicht vereinbar.
Trotzdem beruht das physikalische Weltbild der Physik des 20. Jahrhunderts weitaus überwiegend auf der Vorstellung, nur die Gegenwart existiere. Dieses Bild ist so gut, wie ein Bild der Erde, bei dem man nur die Oberfläche oder einige Querschnitte zur Grundlage der Untersuchungen und des Verständnisses macht (siehe unten).

Dieses Buch stellt ein anderes, gerade neu erwachendes Weltbild vor. Dieses Bild ergibt sich aus den angesprochenen Erklärungsvorschlägen bestimmter Physiker, unter anderem Einstein, Minkowski, H. Weyl, P. Davis, H. Dehnen, David Deutsch, J. B. Barbour, Petkov, Saunders und Max Tegmark, und einigen eigenen Ergänzungen.

Dieses Weltbild wurde schon vor langer Zeit, aber eher spekulativ, von Philosophen unter der Bezeichnung „Eternalismus“ entwickelt. In jüngerer Zeit breitete(e) es sich, wegen seiner erklärenden Kraft, auch in der Physik ein wenig aus. Hier mag man aber lieber unter den Stichworten „Blockuniversum“ oder „Zeitgleittheorie“ herumgoogeln (s. u. a. bild der wissenschaften“(Heft 1 / 2008 und Focus online Jan. 2011).
Das neue Weltbild trägt zur Lösung verschiedener Probleme bei und macht Teile bestehender Theorien verständlicher. Ich möchte es hiermit einer größeren Öffentlichkeit zur kritischen Prüfung vorlegen.
Im Folgenden will ich die wichtigsten Änderungen des bisherigen (eher dreidimensionalen) Weltbildes und damit die Grundlage des neuen Ansatzes etwas genauer skizzieren und begründen, weshalb ich genau diese Änderungen für richtig halte:
Die vierdimensionale Welt
Bei Einstein und Minkowski findet sich die These, dass die vierte Dimension zusammen mit den drei vertrauten (Länge, Höhe, Breite), diesen gleichwertig, einen Körper (die Raumzeit) bildet. Dieser macht das Wesen der bekannten Welt aus. Bei Hawking fand ich darüber hinaus den mathematischen Beweis für die Gleichwertigkeit aller Dimensionen. Die vierte Dimension (Zeit) muss also die gleichen Eigenschaften haben, wie z. B. die Breite. Sie muss vor allem die wichtigsten Eigenschaften der Raumdimensionen mit diesen gemeinsam haben. Diese Eigenschaften sind: eine Längenausdehnung und materieller Aufbau. Die wichtigste geänderte Hypothese lautet also: Die vierte Dimension muss eine Längenausdehnung haben und aus existierendem Material bestehen. Genauso, wie ein dreidimensionaler Körper Masse und Dimensionen, die man in Metern misst, aufweist, gibt es auch vierdimensionale Körper, die Masse aufweisen und auch die vierte Dimension muss in Metern gemessen werden.
Diese vierte Dimension (die Zeit) ist etwas völlig anderes als das Vergehen der Zeit, der Zeitfluss (Genaueres zu dieser wichtigen Unterscheidung siehe unten).

Auch wenn sich kein Mensch eine vierte Dimension senkrecht auf den drei Raumdimensionen anschaulich vorstellen kann, kennen wir doch alle die Längenausdehnung und das Material der vierten Dimension. Es ist das, was alle Körper im Universum einmal waren, sind und sein werden. Zumindest zu allen Körpern, die wir in der Vergangenheit wahrgenommen haben, können wir lebenslang Zugang haben. Sie existieren nämlich als ideelle Kopien in unserem Gedächtnis.
Jeder Körper im Universum ist Teil einer Serie von Körpern (Weltpunkten, Kopien, Elementen, nows) durch die Zeit. Diese Serie wird von Physikern als Zeitwurm (auch Spagetti oder Schlange) oder Weltlinie bezeichnet. Hier gibt es jedoch zwei unterschiedliche Auffassungen: Die Einen (und Meisten) verstehen unter einer Weltlinie (nur!) eine ideelle Verbindungslinie zwischen den Punkten in der Raumzeit, an denen ein bewegter Körper sich zu verschiedenen Zeitpunkten befindet. Andere verstehen darunter (auch) eine materielle Serie von Körpern.
Diese Annahme ist das Fundament der Zeitgleittheorie, die ich im Folgenden vorstelle. Eine Weltlinie ist, im Sinne der Zeitgleittheorie und dieses Buches, also, vereinfacht gesagt, eine Serie von Körpern, die jeder Körper durch die Zeit (besser Raumzeit) bildet. Diese Auffassung findet sich, wie gesagt, bei Physikern wie David Deutsch und M. Tegmark (vgl. u. a. Spektrum der Wissenschaft, Heft 11, 1994 und Heft 8, 2003 S. 34ff). Die Weltlinie eines achtzigjährigen menschlichen Körpers z. B. ist etwas ähnliches, wie ein wahrscheinlich achtzig Lichtjahre langer dreidimensionaler Film von diesem Menschen. In diesem Film müssen Sie sich jedes Foto eines üblichen Films (Zelluloidstreifens) durch einen Würfel ersetzt denken. Jeder Körper im Universum entspricht einem solchen Würfel und ist Teil einer solchen Weltlinie. Die Milchstraße bildet z. B. wie jede Galaxie eine wahrscheinlich ca. 13,6 Milliarden Lichtjahre lange Weltlinie durch die Raumzeit. Die gesamte Raumzeit besteht aus einem riesigen komplexen Netzwerk all der Weltlinien, die zu jedem Körper im Universum gehören. Dieses Netzwerk existiert möglicherweise unveränderlich seit ewiger Zeit. Das würde bedeuten, dass nichts und niemand sterblich oder vergänglich wären. Alles, was jemals war, ist und sein wird, wäre einfach da, wäre nie geschaffen worden und würde nie verschwinden. Einsteins unumstrittene Aussage: „Die Welt ist ein Raumzeitkontinuum.“ ist identisch mit der Aussage: Alles Vergangene, Gegenwärtige und Zukünftige existiert unveränderlich.“ Anders ausgedrückt: Die Aussage: „Die Welt ist ein Raumzeitkontinuum.“ Und die Aussage: „Vergangenes und Zukünftiges existieren nicht.“ sind nicht vereinbar. Die meisten Menschen glauben dennoch an die gleichzeitige Gültigkeit beider Aussagen. Wir formulieren noch radikaler: Sogar die Fundamente der Physik enthalten folgenden gravierenden Widerspruch, der von der Mehrheit akzeptiert und überwiegend zur Grundlage von Theorie und Forschung gemacht wird:
1. Alles Vergangene und Zukünftige existiert. (=Die Welt ist ein Raumzeitkontinuum.).
2. Alles Vergangene und Zukünftige existiert nicht. (=Die Welt ist ein dreidimensionales Universum.).
Die Fehleinschätzung beruht darauf, dass man Zukünftiges und Vergangenes (scheinbar) nicht beobachten kann. (Tatsächlich können wir nur Vergangenes beobachten.).
Wir werden beweisen, dass hier der Schein der Unsichtbarkeit genauso trügt, wie bei der Annahme einer Erdscheibe oder eines geozentrischen Weltbildes. Der Beweis liegt vor allem darin, dass sich ausw der Annahme der Unvergänglichkeit (Eternalität) einfache Lösungsvorschläge für einige physikalische Probleme und Fragen und ein tieferes Verständnis für die Relativitätstheorie ergeben.
Wir wollen die Problematik eines nichtvierdimensionalen Weltverständnisses anhand eines dreidimensionalen Bildes verdeutlichen: Stellen Sie sich vor, die gesamte zu verstehende Welt sei die Erdkugel. Durch diese Kugel sind unendlich viele Schnitte vorstellbar, es existiert aber kein autonomer zweidimensionaler Körper. Alles ist dreidimensional.
Genauso existieren autonome dreidimensionale Körper ausschließlich in der menschlichen Vorstellungswelt, nicht aber in der vierdimensionalen Realität. Alle dreidimensionalen Körper, die wir wahrnehmen und fälschlich für Abbilder des Wesens dieser Welt halten, sind Ausschnitte aus vierdimensionalen Körpern. Letztere kommen dem Wesen der Welt wesentlich näher als dreidimensionale. Dreidimensionale Körper entsprechen Schattenbildern, die an Projektionen, Pantomime und Platons Höhlengleichnis erinnern. Nochmals ganz deutlich: Die dreidimensionalen Körper, die wir gewöhnlich wahrnehmen, kann man als Projektionen vierdimensionaler Körper in den für uns vorstellbaren dreidimensionalen Raum auffassen. Dies entspricht der Beobachtung einer zweidimensionalen Projektion eines dreidimensionalen Körpers auf eine Leinwand.
Der Vergleich von Erdkugel und vierdimensionaler Welt macht auch deutlich, weshalb dreidimensionale Vorstellungen vierdimensionale Körper nicht verständlich machen können: Wenn man an Hand einiger zweidimensionaler Schnitte durch die Erdkugel (oder gar anhand einer Scheibe für den ganzen Körper) diese Kugel vergeblich! zu verstehen versucht, tut man das gleiche, wie beim Versuch die vierdimensionale Welt mittels dreidimensionaler Schnitte und Vorstellungen zu verstehen.

Das Zeitgleiten
Wenn die vergangene und zukünftige Welt einfach nur existieren, kann auch der Zeitfluss nicht das sein, was wir uns üblicherweise darunter vorstellen. Auch die üblichen Vorstellungen zu bewegten Körpern müssen korrigiert werden. Gehen wir kurz auf diese Problematik ein (Details unten):
Menschen können von ihrer vierdimensionalen Welt immer nur dreidimensionale Gegenwartsausschnitte sehen. Sie sehen aber nicht immer denselben Ausschnitt, sondern, aus der Vergangenheit in die Zukunft wandernd, einen Ausschnitt nach dem anderen. Dieses Gleiten ihres Bewusstseins nennen sie Zeitfluss und halten es und seine Folgen, nämlich alle Bewegungen, (zum Teil fälschlicherweise) für objektive physikalische Tatsachen. Wir nennen es Zeitgleiten, um den Unterschied zu früheren Vorstellung zum Vergehen der Zeit deutlich zu machen.

Alle Veränderungserlebnisse (Bewegung, Altern, Zeitfluss) beruhen auf Veränderungen in uns. Nicht die Welt bewegt sich, sondern wir bewegen die Welt, weil wir so gebaut sind, dass wir aus der Vergangenheit in die Zukunft durch die vierte Dimension zu gleiten glauben. Wenn wir dabei uns selbst (unsere eigene Weltlinie) betrachten, nennen wir unsere entsprechenden Beobachtungen „Altern“. Die ganze Problematik entspricht exakt der Problematik der Sonnenbewegung um die Erde. Wir bewegen die Sonne (scheinbar), indem wir uns (subjektiv) mit der Erde um die Erdachse drehen.
Auch hier macht ein Vergleich die Problematik noch deutlicher: Wir wählen als Modell für unsere eigene Weltlinie statt eines (Zeit)Wurmes eine brennende Wunderkerze. In diesem Modell entspricht der aufwärts wandernde Funke unserer üblichen Vorstellungen von uns selbst. Die gesamte Wunderkerze ist Modell für unser eigentliches physikalisches Wesen (eine materielle Weltlinie). Der abgebrannte Bereich entspricht unserer Vergangenheit, der Funke unserer Gegenwart und der noch nicht brennende Bereich unserer Zukunft.
Das Wesen der Bewegung
Stellen wir uns zwei brennende Wunderkerzen vor, die miteinander einen Winkel von beispielsweise 45 Grad bilden. Wenn die beiden Funken (menschliche Beobachter) sich gegenseitig beobachten, stellen sie fest, dass der jeweils andere Funke sich zu entfernen scheint.
Das Wesen der Bewegung liegt daher in der (wechselseitigen) Beobachtung von zeitgleitenden Weltpunkten auf nicht parallelen Weltlinien.
Der Zeitfluss entspricht in unserem Erdkugelmodell der Beobachtung eines Querschnitts durch die Kugel nach dem anderen. Wenn Sie z. B. vom Südpol der Erde ausgehend Richtung Nordpol einen Querschnitt nach dem anderen betrachten, so entspricht das der sukzessiven Beobachtung aller dreidimensionalen Ausschnitte aus der Raumzeit vom Urknall (zum Antiurknall?). Wirklich verständlich wird die Natur dieses Gleitens erst, wenn wir es (unten) mit dem Gleiten zweidimensionaler Körper, z. B. einer Stauseeoberfläche, durch dreidimensionale Körper, z. B. eine Baumkrone, vergleichen. Die Raumzeit besteht nämlich aus einem Netzwerk von Weltlinien, für das eine Baumkrone ein geeignetes Modell ist.
Das Wesen der Beschleunigung
Auch das Wesen der Beschleunigung klärt die Zeitgleittheorie. Der Eindruck einer beschleunigten Bewegung entsteht, wenn man gekrümmte Weltlinien beobachtet. Genauer (aber vereinfacht) gesagt erleben wir Beschleunigungen, wenn wir sukzessiv benachbarte Weltpunkte auf gekrümmten Weltlinien beobachten, während wir durch die Raumzeit gleiten.
Zusammenfassung
Der Schlüssel zum Verständnis verschiedener physikalischer Probleme, der Expansion des Universums, der Zeitdehnung, der Antimaterie usw. liegt in einem veränderten Verständnis des Wesens der Raumzeit und des Zeitflusses. Unsere wichtigsten Hypothesen lauten:
1. Die Raumzeit ist ein vierdimensionaler Körper, in dem jede Dimension (auch die vierte) materiell unveränderlich existiert.
2. Das menschliche Bewusstsein gleitet aus der Vergangenheit in die Zukunft durch die Raumzeit. Dabei scheint der beobachtbare dreidimensionale Raum durch den nicht vorstellbaren vierdimensionalen Raum zu gleiten (Zeitfluss, Zeitgleiten). Dieses Gleiten ist das Wesen des Vergehens von Zeit und die Ursache für jegliche Veränderungs- und Bewegungsvorstellungen. Da es wahrscheinlich stets mit Lichtgeschwindigkeit erfolgt, ist es auch der Grund für die Beobachtung der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit.
3. Die bekannte Welt besteht aus gequantelten vierdimensionalen Weltlinien, über die wir aus der Vergangenheit in die Zukunft gleiten (Zeitfluss). Sie besteht nicht aus kontinuierlich bewegten Körpern, die Mehrheit versucht aber vergeblich, sie als solche (wirklich) zu verstehen.
Die wichtigste Leistung dieses Buches besteht darin, unsere eigentliche (vierdimensionale) Welt, vor allem das Wesen von Bewegung und Zeit dennoch verständlicher zu machen.

Die Verstehbarkeit der (vierdimensionalen) Welt
Warum macht uns der vierdimensionale Charakter dieser Welt so große Probleme? Der wichtigste Grund liegt in einem z. Zt. unlösbaren Problem: Vierdimensionale Körper sind zwar berechenbar, aber für keinen Menschen anschaulich vorstellbar. Ja mehr noch: Der menschliche Geist (einschließlich seiner Gefühle) ist grundsätzlich nicht geschaffen, um das Wesen der Welt zu verstehen (oder um ständig glücklich zu sein), sondern, um das langfristige Überleben der menschlichen Art zu sichern. Daher stoßen wir insbesondere im Mikro- und Makrokosmos auf Strukturen, die nicht anschaulich vorstellbar sind und deshalb nur durch Modellvorstellungen verstehbar werden. Zum Verständnis der vierdimensionalen Welt werden wir unten weitere dreidimensionale Modelle betrachten, die zwar auch die Raumzeit nicht vorstellbar, aber grundsätzlich verstehbar machen.

Ziele

Dieses Buch gibt einen Überblick über wichtige grundlegende kosmologische und quantenphysikalische Erkenntnisse unserer Zeit. Es liefert eine neue Theorie, die die Relativitätstheorie wirklich verständlich macht und die Bezeichnung Zeitgleittheorie bekommen hat, weil das Wesen des Zeitflusses in ihrem Mittelpunkt steht und aufgedeckt wird.
Wir wollen kurz und beispielhaft verdeutlichen, was wir mit wirklichem Verständnis der Relativitätstheorie meinen: Eine der wichtigsten Aussagen Einsteins: „Raum und Zeit sind veränderlich.“ hat niemand wirklich verstanden. Man hat sie erst dann verstanden, wenn man das Wesen von Raumkompression und Zeitdehnung verstanden hat. Betrachten wir zur besseren Verständlichkeit einen Vergleich:
Viele Jahrhunderte lang glaubten die meisten Menschen zu wissen, was Wärme ist. Heute wissen wir, unter anderem dank Einstein, dass das Wesen der Wärme in der Bewegung von Molekülen und Atomen und in einem bestimmten Typ der elektromagnetischen Wellen (Wärmestrahlung, Infrarotstrahlung) liegt. Deshalb wissen wir auch, dass die Menschen, die früher ohne diese Kenntnisse die Wärme verstanden zu haben glaubten, sich irrten. So wie es ein Wesen der Wärme gibt, gibt es auch ein Wesen beziehungsweise ein tieferes Verständnis der Zeitdilatation. Dieses Wesen deckt die Zeitgleittheorie weitgehend auf (s. u.).

Eines der größten Probleme der heutigen Physik liegt in der Unvereinbarkeit von Relativitätstheorie und Quantentheorie. Die Zeitgleittheorie liefert auch zur Lösung dieses, und anderer, Probleme Beiträge.

Um die Zeitgleittheorie zu verstehen, müssen zwei Voraussetzungen geschaffen werden:
1. Wir müssen die zentralen Aussagen der Quanten- und Relativitätstheorie kennen. Dazu liefert dieses Buch eine Zusammenfassung der wichtigsten Erkenntnisse dieser Theorien.
2. Wir müssen verstehen, dass es zwei Zeitbegriffe gibt, die unzulässig vermischt und dadurch unverständlich werden.
Diese beiden Zeitbegriffe sind "Das Vergehen der Zeit“ (Zeitfluss, Zeitgleiten) und „die vierte Dimension“, eine materiell existierende Dimension wie jede andere!
Auf beide Voraussetzungen sind wir oben bereits kurz eingegangen, werden dies aber unten noch vertiefen.

Überblick

Im Folgenden wiederholen wir wegen ihrer zentralen Bedeutung und ihres fremden, neuen Charakters noch einmal die wichtigsten Gedanken der letzten Abschnitte in anderen Worten. Wer sie also schon verstanden hat, sollte diesen Abschnitt, bis auf die letzten 5 Sätze überspringen.
Dieser Abschnitt soll eine kurze Übersicht über den Weg zu unserem wichtigsten Zwischenziel, dem Wesen von Bewegung und Zeit, geben, damit eine grobe Vorstellung aller unserer Ziele (der Zeitgleittheorie) entsteht und dadurch die späteren Erläuterungen besser zu ordnen, zu gewichten und verstehen sein werden.

Wir gehen davon aus, dass das bekannte so genannte Universum (All, Kosmos) ein winziger dreidimensionaler Ausschnitt aus einem unvorstellbaren riesigen vierdimensionalen Körper ist. Die vierdimensionale Welt (Raumzeit s. u.) besteht aus den völlig gleichwertigen vier Dimensionen Länge, Höhe, Breite und der vierten Dimension (Zeit?! [s. u.]). Die Raumzeit ist alles, was das so genannte Universum einmal war, ist und sein wird. Dieser Raum wird seit Einstein Raumzeitkontinuum genannt. Durch ein Modell wird das Ganze anschaulicher: Das einfachste Modell ist ein zweidimensionaler Ausschnitt aus einem dreidimensionalen Körper, z. B. ein Querschnitt (Kreisfläche) durch eine Kugel. Der Querschnitt (Fläche) durch die Kugel ist Modell für das dreidimensionale Universum zu einem bestimmten Zeitpunkt, die Kugel ist Modell für die vierdimensionale Welt. Alles, was unter dem Querschnitt liegt, entspricht der Vergangenheit. Alles, was über dem Querschnitt liegt, entspricht der Zukunft. Wenn diese Fläche durch die Kugel gleitet, entsteht das, was wir in der vierdimensionalen Welt den Zeitfluss nennen. Das wollen wir nochmals genauer erläutern, weil es der wichtigste Gedanke dieses Buches ist, und weil dieser Gedanke uns zum Wesen von Zeit, Bewegung, Kausalität usw. führen wird:

Menschliche Gehirne sind so konzipiert, dass sie nur dreidimensionale Körper anschaulich wahrnehmen und vorstellen können. Die dreidimensionale Welt, die wir wahrnehmen können, scheint aus unserer Sicht in einer bestimmten Richtung, nämlich aus der Vergangenheit in die Zukunft, durch den nicht anschaulich vorstellbaren vierdimensionalen Raum zu gleiten. Diese subjektive Erscheinung nenne ich Zeitgleiten, daher Zeitgleittheorie. Es ist die Ursache und liefert die Erklärung für alle Bewegungserscheinungen. Dieses Gleiten entspricht z. T. dem, was Physiker als den Zeitpfeil und Alltagsmenschen als Zeitfluss oder das Vergehen der Zeit bezeichnen. Über das Wesen dieses Gleitens und jeder Bewegung kann man sich leicht Klarheit verschaffen, wenn man es an zwei- und dreidimensionalen Modellen studiert. Es entspricht formal dem vorstellbaren Gleiten eines zweidimensionalen Systems, also einer Fläche, wie z. B. eines Wasserspiegels, durch einen dreidimensionalen Raum, wie z. B. eine Baumkrone. Das Studium der Bewegung solcher Flächen durch den Raum mit Hilfe anschaulicher Beispiele und Modelle wird im Folgenden zu einem tieferen Verständnis der Bewegung und der Raumzeit, also zu einem neuen tieferen konsistenteren (=widerspruchsärmeren) Verständnis der bekannten physikalischen Welt führen. Insbesondere werden die Äquivalenz (=Gleichwertigkeit) von Gravitation und Beschleunigung, die Äquivalenz von allen möglichen Änderungen der Geschwindigkeit, das Wesen der Zeitdehnung und Raumschrumpfung, das Wesen von Beschleunigung, Antimaterie, physikalischen Symmetrien, Nichtlokalität, Welle-Teilchen-Dualität, Quantelung, der Expansion des Universums usw. verständlicher werden. Diese Begriffe werden unten erläutert.

DIE WICHTIGSTEN, ALS GESICHERT GELTENDEN, PHYSIKALISCHEN GRUNDLAGEN
Im Folgenden wollen wir uns mit den wichtigsten physikalischen, vor allem kosmologischen und relativitätstheoretischen, Grundlagen, die für das Verständnis der Raumzeit und der Zeitgleittheorie nötig sind, beschäftigen. Besser illustrierte und umfangreichere Informationen zu diesem Thema finden sich im Internet u. a. unter „www.universum4u.de“. Später werden wir uns etwas mehr Klarheit über den Begriff „vierdimensionale Weltlinie" und über das Wesen der beiden verschiedenen, aber unzulässig vermischten, Zeitbegriffe im menschlichen Denken verschaffen, danach die Zeitgleittheorie vorstellen.
Damit dieses Buch möglichst verständlich wird, gebrauchen wir in den folgenden Abschnitten überwiegend die traditionelle Sprache der Physik. Wir sprechen also von Bewegung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kausalität usw., obwohl wir später zeigen werden, dass diese Begriffe zur Beschreibung des Wesens dieser Welt nicht optimal geeignet sind. (Sie beschreiben aber viele wichtige Beziehungen zwischen Mensch und äußerer Welt sehr gut.). In ähnlicher Weise benutzen Physiker bis heute noch oft den Begriff „Kraft“, obwohl sie ihn schon vor langer Zeit durch den Begriff „Wechselwirkung“ ersetzt haben. Wenn wir also die altbewährten, anschaulichen, aber anthropomorphen Begriffe verwenden, sollten wir ihre beschränkte Tauglichkeit stets im Hinterkopf behalten und zu verstehen versuchen.

Physikalische Grundprinzipien und -erscheinungen

Zunächst fassen wir die bekannten Grundprinzipien der (physikalischen) Welt zusammen. Diese Erkenntnisse stammen übrigens hauptsächlich aus der Mathematik und Physik, vor allem der Quantenphysik und der Kosmologie. Die Philosophie hat zu diesem Thema gute Fragen gestellt, aber nur relativ wenige gute Antworten gefunden.

Die wichtigsten Grundprinzipien und -erscheinungen der physikalischen Welt sind:

1. Bewegung (eine arterhaltende Vorstellung des menschlichen Geistes, die die Struktur der vierdimensionalen Welt mathematisch exakt widerspiegelt, aber nur schemenhaft erkennbar macht.). Wir werden unten genau erläutern, wie Bewegungsvorstellungen durch das Zeitgleiten entstehen.
2. Materie, die (z. T.) aus kleinsten Teilchen (Fermionen und Bosonen [s. u.]) bestehen soll

3. Kräfte oder Wechselwirkungen, die von Bosonen, wie z. B. Photonen, übertragen werden

4. Mathematik und Logik
5. Quantelung: Die Welt ist gequantelt, d. h. in kleine Energiepakete aufgeteilt.

6. Die Welt ist aus Dimensionen und Weltlinien aufgebaut.

Die Geschichte des Universums und der Urknall
Vereinfacht gesagt ist dieses ganze Buch eine grobe Beschreibung der Entwicklung des Universums. Der Begriff „ Entwicklung des Universums“ entspricht nämlich weitgehend, dem Begriff „vierdimensionale Welt“ (= Raumzeit =Raumzeitkontinuum). Die Raumzeit steht im Mittelpunkt dieses Buches und ist (wie gesagt) nichts anderes, als alles, was das Universum ist, war und sein wird. Wir sollten also mit unseren Betrachtungen bei der (so genannten!?) Entstehung der Welt beginnen. Das ist, wie die meisten Leser wahrscheinlich wissen, nach gängiger Meinung der Urknall. Wir starten mit einem kurzen Überblick über die Urknalltheorie:
Die meisten Physiker nehmen an, dass vor 13 bis 14 Milliarden Jahren alle Materie des heutigen Universums an einer sehr kleinen Stelle konzentriert war. Diese Stelle (besser die Raumzeit) dehnt(e) sich zeitweise explosionsartig aus. Die Urexplosion bezeichnet man als den Urknall.
Die Ursachen für diese Explosion (Expansion) gelten als unsicher. Dies liegt unter anderem daran, dass die meisten Physiker nur ungern Aussagen über die Zeit vor dem Urknall machen möchten. Das wiederum hängt mit den Erklärungsmodellen, die sie z. Zt. bevorzugen, zusammen. Die meisten gehen davon aus, dass das Universum im Moment des Urknalls unendlich klein war. Ein solcher Zustand wird mathematisch als Singularität bezeichnet. Immer, wenn die Unendlichkeit ins Spiel kommt, entstehen für den menschlichen Verstand wie auch für die Mathematik unlösbare Probleme. Die entsprechende Mathematik fordert z. B., dass erst mit dem Urknall die Zeit beginnt und entsteht und dass deshalb Aussagen über die Zeit vorher nicht möglich bzw. rein spekulativ sind. Einige Physiker (z. B. manche Stringtheoretiker [s. u.]) sind jedoch der Ansicht, dass die Annahme einer Singularität falsch ist, und deshalb auch über die Zeit vor dem Urknall nachgedacht (geforscht) werden kann und soll. Der gesunde Menschenverstand, der sich (wie ich, unten zeigen zu können, hoffe) wahrscheinlich weniger irrt als manche Aussagen der Schulphysik behaupten, kann sich ebenfalls mit der Vorstellung, dass vor dem Urknall nichts existierte oder zumindest nichts darüber zu erfahren ist, kaum anfreunden.
Auch die Zeitgleittheorie sucht und findet etwas vor dem Urknall. Sie liefert darüber hinaus Vorschläge für Erklärungen für die Entstehung (Existenz) des Urknalls (s. u.).
Die Urknalltheorie besagt, dass nach dem Urknall die Welt expandierte und Raum und Zeit entstanden. Diese Expansion ist bis heute (und wahrscheinlich auch in der Zukunft) nachweisbar. Astronomen stellen fest, dass fast alle Galaxien sich umso schneller von uns entfernen, je weiter sie von uns entfernt sind (Rotverschiebung, Doppler-Effekt) (s. u.). Mit zunehmendem Abstand vom Urknall wird das Universum großräumig im Durchschnitt kälter. Auch die Temperatur (Frequenz) der Strahlung, die kurz nach dem Urknall entstand, nimmt mit zunehmendem Abstand vom Urknall (scheinbar? [s. u.]) ab. Die energiearmen Reste dieser Strahlung (=Hintergrundstrahlung), die man auch heute noch nachweisen kann, gelten als wichtiger Beleg für die Urknalltheorie.
Durch die Abkühlungen wird die Entstehung aller komplexen Strukturen, wie z. B. des Lebens, im Universum möglich. Leben ist ganz wesentlich durch Komplexität charakterisiert. Es besteht z. B. u. a. aus großen komplexen Kohlenwasserstoffverbindungen, die auch auf komplexe Weise chemisch und elektrisch miteinander wechselwirken. Hohe Temperaturen entsprechen schnellen Bewegungen von Molekülen. Bei solchen schnellen Bewegungen werden komplexe Verbände (und damit Leben) zerstört.
Die Urknalltheorie muss erklären, dass die Materie im gesamten Universum ungewöhnlich gleichmäßig verteilt ist. Dazu wurde ein Erklärungsmodell entwickelt, das unter dem Begriff „Inflation“ bekannt wurde. Damit ist eine ungeheuer schnelle Ausdehnung des Raumes kurz nach dem Urknall gemeint.
Wir kennen eine Erscheinung, die möglicherweise dem Gegenteil dieser Superexplosion des Raumes entspricht: Schwarze Löcher sind von etwas wie einer Antiinflation umgeben. Schwarze Löcher sind Materieansammlungen, die so starke Anziehungskräfte aufweisen, dass nicht einmal Licht sie verlassen kann, daher der „schwarze“ Name. Ein wichtiger Bereich dieser Erscheinungen heißt „Ereignishorizont“ und umgibt schwarze Löcher wie eine Kugeloberfläche (Apfelschale). Wenn man diese Fläche von außen überschreitet gibt es keine Möglichkeit der Rückkehr mehr. Dies entspricht einem unumkehrbaren Sturz in einem Wasserfall. Wenn Materie in ein schwarzes Loch stürzt, wird sie am Ereignishorizont extrem und unaufhaltsam beschleunigt. Wir werden später eine Hypothese diskutieren, nach der die Analogie zwischen Ereignishorizont und Inflation nicht rein zufällig ist. Der Vergleich dieser Erscheinungen könnte wichtige Beiträge zum Verständnis der Raumzeit liefern. Einen dieser Beiträge können wir schon jetzt kurz beleuchten, da er zur Entwicklung des Kosmos gehört.
Für die Zukunft des Kosmos diskutieren die Physiker drei mögliche Szenarien:
1. Das Universum dehnt sich unendlich lange aus (offenes Universum).
2. Die Ausdehnung kommt irgendwann zum Stillstand.
3. Das Universum wird sich auf Grund der Gravitationskraft wieder zusammenziehen

(geschlossenes Universum).
Was geschehen wird, hängt von der Ausdehnungskraft (Impuls) und von der Gravitationskraft der Gesamtmaterie des Universums (Raumzeit) ab. Um die Gravitationskraft ermitteln zu können, muss man die Gesamtmasse oder besser die Materiedichte des Universums kennen. Zur Ermittlung des Impulses benötigt man zusätzlich noch die Geschwindigkeit der Materie.
Die meisten Physiker bevorzugen z. Zt. das erste Erklärungsmodell. Seit Beginn des Jahrtausends haben sie vor allem astronomische Belege für die ewige Ausdehnung entdeckt. Man glaubt, aufgrund der Beobachtung bestimmter Supernovae (Standardkerzen) die Ausdehnungsgeschwindigkeit besser denn je bestimmt zu haben. Diese Sternexplosionen erfolgen immer mit ziemlich gleicher Intensität (Leuchtkraft). Deshalb kann man ihren Abstand zu uns und ihre Expansionsgeschwindigkeit (bzw. die des Universums) genauer als vor ihrer Entdeckung ermitteln. Die ermittelten Werte sprechen für ewige Ausdehnung, die sogar noch beschleunigt erfolgen soll.
Um diese Ausdehnung zu erklären wurde (etwas spekulativ) die „Dunkle Energie“ in die Physik eingeführt. Sie soll die beschleunigte Ausdehnung verursachen und erklären. Aufgrund des Bewegungsverhaltens von Galaxien und Galaxienhaufen weiß man darüber hinaus, dass es dunkle Materie geben muss, die aber normale Gravitationswirkungen (Anziehung) hat. Die meisten Galaxien z. B. drehen sich so schnell, dass ihre Bestandteile auseinander fliegen würden, würde nicht unsichtbare Materie sie zusammenhalten. Zur Gesamtmasse des Universums soll dunkle Energie mit ca. 73%, dunkle Materie mit 23% und die bekannte z. T. sichtbare Materie mit 4% beitragen. Da alle Messungen der Gesamtmasse, Größe und Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums z. Zt. noch mehr oder weniger unsicher sind, sind auch alle Aussagen über die Zukunft des Universums unsicher. Die Gesamtmasse ist zurzeit mit Sicherheit nicht genau ermittelbar. Wir wollen dieses Problem an einigen wichtigen Beispielen verdeutlichen:
Niemand kann zurzeit genau sagen, im welchem Umfang Neutrinos zur Gesamtmasse des Universums beitragen. Neutrinos sind Teilchen, die bei radioaktiven Zerfällen Bedeutung haben. Ihre Masse ist so gering, dass man sie früher gar nicht bestimmen konnte. Deshalb glaubte man, sie hätten gar keine Masse. Da es aber eine unvorstellbar große Zahl von Neutrinos gibt, ist ihre Gesamtmasse erheblich.
Wahrscheinlich senden die meisten Körper und Teilchen im Universum kein oder wenig Licht aus. Man kann z. B. Schwarze Löcher, Braune Zwerge (=kleine Sterne) große Planeten, Meteoriten usw., i. d. R. in optischen Teleskopen nicht erkennen.
Wir wissen, dass ein Teil der Galaxien unseres Universums unsichtbar ist, weil er sich mit Überlichtgeschwindigkeit von uns entfernt. Keiner weiß, wie viel Masse diese Galaxien (usw.) aufweisen. (Wir werden allerdings unten zeigen, dass und warum es ziemlich genau 50 % der Gesamtmasse sein dürften.).
Darüber hinaus gibt es weitere Formen dunkler Materie, über die ganze Bücher geschrieben worden sind.
Es spricht dennoch vieles dafür, dass all diese Faktoren nicht allzu viel zur Gesamtmasse des Universums beitragen. Würde man z. B. alle unsichtbaren Galaxien hinzurechnen, würde sich die Masse wahrscheinlich um ca. 4% erhöhen (Begründung s. u.). Zu allem Überfluss würde sich die Dichte nicht verändern, da ja auch das Volumen verdoppelt würde.
Manche Zukunftsmodelle gehen stillschweigend davon aus, dass die Gesamtmasse des Universums immer nahezu gleich bleibt. Wir haben Anlass zu vermuten, dass dies nicht ganz korrekt ist. Wir wissen, dass die drei Grunderscheinungen Materie, Antimaterie und Strahlung wechselseitig ineinander umgewandelt werden können. Wir wissen aber nicht, ob alle drei Formen in gleicher Weise Gravitationskräfte ausüben. Von Strahlung (Wellen) wird allgemein angenommen, dass sie völlig masselos ist, weil man z. B. bei Photonen niemals Massen nachweisen konnte. Wir wissen andererseits, dass Photonen (elektromagnetische Wellen) durch Gravitationskräfte beeinflusst (abgelenkt, angezogen) werden. Sicher ist, dass alle Massen sich gegenseitig anziehen. Sollten nun Photonen von jeglicher Masse angezogen werden, obwohl sie masselos sind? Und sollte diese Kraft auch noch in nur einer Richtung wirken? Das ist nicht unmöglich, aber auch nicht beweisbar. Deshalb erscheinen Zweifel an der völligen Masselosigkeit von Photonen zurzeit durchaus vertretbar. Dass Fotonen keine Ruhemasse aufweisen können, leitet man u. a. daraus ab, dass die Reichweite der elektromagnetischen Wechselwirkung unendlich ist. Allerdings ist diese Unendlichkeit wiederum nicht empirisch nachweisbar. Die meisten Physiker beschäftigen sich mit derlei (und jeglichen) Spekulationen nicht, weil sie sich an harte Fakten, also empirische (i. d. R. experimentelle) Beweise halten (s. u.). D. h., man glaubt solange an die Masselosigkeit der Photonen (Neutrinos), wie eine Masse nicht experimentell nachgewiesen ist.
Eines der größten und wichtigsten Rätsel der heutigen Physik liegt im Wesen der Photonen (elektromagnetischen Wellen) [s. u.].
Damit zurück zur Urknalltheorie und zur Zukunft des Universums:
Die Zeitgleittheorie ist mit allen drei Zukunftsmodellen vereinbar, bevorzugt aber aus theoretischen Gründen (s. u.) das dritte Szenario, eine geschlossene Raumzeit. Einige Physiker vertreten den Standpunkt, dass auch die heutigen Erkenntnisse über die beschleunigte Ausdehnung mit einer späteren Kontraktion vereinbar sind.
Die traditionellen Vorstellungen einer solchen Kontraktion sehen folgendermaßen aus: In der Zukunft versammelt sich die gesamte Masse des Universums auf Grund der Gravitationskraft wieder an einer Stelle. Diese Stelle, bzw. der zugehörige Vorgang, heißt Big Crunch oder Antiurknall. Der Antiurknall ist ein riesiges schwarzes Loch. Dieses Loch könnte von einem Ereignishorizont umgeben sein, der das direkte Gegenstück zur Inflation darstellt. Aus der Zeitgleittheorie ergibt sich die Hypothese, dass Urknall und Antiurknall möglicherweise dieselbe oder gleiche Erscheinung -von zwei entgegengesetzten Seiten betrachtet- sind. Diese entsprechen den zwei Bereichen direkt über und unter der Engstelle einer Eieruhr.
Noch anschaulicher ist ein Kugelmodell für die gesamte Raumzeit: Man stelle sich die Erde mit zwei riesigen ins Innere führenden Strudeln an den Polen vor. Ein Strudel führt Wasser (alle Materie) in die Erde, der andere (Antistrudel) bringt es wieder heraus. Dann entsprechen die Strudel der Inflation und dem Sturz der Materie in ein riesiges Schwarzes Loch. Die Bereiche des Urknalls und Antiurknalls liegen unter (zwischen) den Polen. Die Kanten (Ränder), an denen das Wasser hinabstürzt bzw. ausgestoßen wird entsprechen dem Ereignishorizont eines Schwarzen Loches bzw. dem Ende der Inflation (Erklärungen s. u.).
Es erscheint heute ebenfalls möglich, dass die Antiurknallmaterie nicht in unserem, sondern in einem oder mehreren anderen Urknallen wieder explodiert. Dann hätte unser Universum Verbindungen zu anderen Universen, die z. B. wie Perlen einer Perlenkette nebeneinander liegen oder vierdimensionale Netze bilden könnten.
Einige Physiker neigen zu der Hypothese, dass in der soeben beschriebenen Weise vielen oder allen Schwarzen Löchern kleine Urknalle zugeordnet werden müssen. Diese Urknalle werden als weiße Löcher oder (leider nur selten) als weiße Quellen bezeichnet. Auch sie könnten Verbindungen zu anderen (parallelen) Universen darstellen.

GRUNDPROBLEME

Die wichtigsten quantenphysikalischen Rätsel:

Nichtlokalität, geisterhafte Fernwirkung

Nach Einstein sind überlichtschnelle Informationsübertragungen unmöglich, dennoch beobachten Physiker überlichtschnelle Interaktionen (Nichtlokalität, geisterhafte Fernwirkung, beamen) zwischen bestimmten Teilchen. Es können z. B. zwei Zwillingsphotonenpartner, die 13m (3 km?, 1 Lichtjahr?) voneinander entfernt sind, gleichzeitig verschwinden, wenn einer von ihnen auf Materie trifft.

Die Unbestimmtheitsrelation

Zwei physikalische Grundgrößen, wie z. B. Geschwindigkeit und Aufenthaltsort eines Teilchens, lassen sich nicht gleichzeitig genau bestimmen (Unbestimmtheitsrelation).

Die Welle-Teilchen-Dualität

Alle physikalischen Systeme, z. B. Teilchen, können sowohl als Welle wie auch als Teil(chen) aufgefasst werden (Welle-Teilchen-Dualität). Der gesunde Menschenverstand befürwortet jedoch, möglicherweise mit Recht, klar und eindeutig definierte Systeme.

Das wichtigste kosmologische Problem

bezieht sich auf das Wesen der Bewegung und damit auch auf die Veränderlichkeit von Raum und Zeit. Nach Einstein sind Raum und Zeit veränderlich. Niemand versteht aber, die Ursache bzw. das Wesen dieser Erscheinung. Wir werden zeigen, dass die Zeitgleittheorie einige Erklärungen liefert. U. a. werden wir erklären, warum (nach der Relativitätstheorie) ein Körper gleichzeitig für einen Beobachter gedehnt, für einen anderen aber nicht gedehnt ist, obwohl es natürlich physikalisch unmöglich ist, dass ein Körper wirklich beides gleichzeitig ist.
Alle Probleme der soeben beschriebenen Art werden unten genauer erläutert.

Von den Grundprinzipien (s. o.) müssen hier 4 näher erläutert werden:

1. Die Bewegung

Um das Wesen der Bewegung zu verstehen, machen wir eine kleine geschichtliche Wanderung.

Newton hat um 1700 gezeigt, wie man alle damals bekannten Bewegungen berechnen konnte. Dazu bedarf es dreier Größen: Weg, Zeit und Geschwindigkeit. Geschwindigkeit = Weg/Zeit. Man konnte alle Bewegungen, zu deren Wesen ja die Veränderlichkeit gehört, wunderbar berechnen, wenn die Geschwindigkeit veränderlich war. Geschwindigkeiten konnte man z. B. addieren. Zwei Körper, die sich mit jeweils 50 km/h aufeinander zu bewegen, verhalten sich danach im Prinzip genauso, wie ein Körper, der sich mit 100 km/h auf einen ruhenden Körper zu bewegt.

Die Veränderung der Geschwindigkeit nennt man Beschleunigung.

Am Ende des 19. Jahrhunderts wurde es immer klarer und sicherer, dass Licht seine Geschwindigkeit niemals änderte. Wenn sich zwei Lichtstrahlen scheinbar aufeinander zu bewegen, tun Sie dies mit 300.000 km/sec und nicht mit doppelter Lichtgeschwindigkeit, also 600.000 km/sec. Das erscheint dem gesunden Menschenverstand paradox. Bei nahezu lichtschnellen (Schein)bewegungen versagten Newtons Rechnungen. Wie sollte man auch eine Bewegung, also eine Veränderung, berechnen, wenn alle drei Rechengrößen (Weg, Zeit und Geschwindigkeit) unveränderlich waren. Es war so selbstverständlich, dass Raum und Zeit unveränderlich waren, dass nur ein Physiker die Originalität und den Mut hatte, dem zu widersprechen, Albert Einstein. Er löste das ganze Problem um 1905, zumindest mathematisch, indem er sagte und bewies, dass Raum und Zeit veränderlich sind und damit auch die Bewegungen sehr schneller Körper berechenbar sind.

2. Die Materie

Das bekannte Material dieser Welt besteht nach Meinung der meisten Wissenschaftler aus kleinsten Teilchen und/oder Wellen.

Die kleinsten Teilchen der „eigentlichen" Materie heißen Fermionen. (Dieser Begriff hat nichts mit Ionen zu tun, sondern geht auf den Physiker „Fermi“ zurück.). Die wichtigsten Fermionen sind Elektronen und Quarks.

Die Teilchen, die Kräfte (=Wechselwirkungen) übertragen, heißen Bosonen, z. B. Photonen, welche u. a. die Lichtenergie übertragen.

Jegliche Materie verhält sich menschlichen Beobachtern gegenüber manchmal wie Teilchen und manchmal wie Wellen. Lichtstahlen kann man z. B. als elektromagnetische Wellen oder als Photonen auffassen.

Menschliche Physiker haben Hunderte von Fermionen entdeckt oder nehmen an, dass es sie gibt. Eine moderne physikalische Theorie, die Stringtheorie, behauptet, dass die kleinsten bekannten Teilchen aus nochmals viel kleineren fädigen Bausteinen, den Strings, aufgebaut sind. Die Stringtheorie deutet die verschiedenen Massen der Teilchen als verschiedene Schwingungen (Frequenzen) der Strings. Auch für diese Strings gibt es möglicherweise kleine, aber noch völlig unbekannte Bausteine. Es gibt möglicherweise zu jedem Baustein unendlich viele kleinere Bausteine und unendlich viele größere Bauwerke, d. h., die Welt ist im Kleinen, wie im Großen, unendlich.
Weder die Endlichkeit, noch die Unendlichkeit der Welt lassen sich belegen. Für beides sprechen ähnlich hohe Wahrscheinlichkeiten und das könnte immer so bleiben. (Argumente für die Unendlichkeit finden sich unten unter „Problem der Unendlichkeit“).

Drei Quarks bilden ein Proton oder ein Neutron. Diese bilden einen Atomkern. Elektronen umgeben Atomkerne als so genannte Atomhülle. Kern und Hülle bilden ein Atom. Atome verbinden sich chemisch zu Molekülen. Diese können komplexe Verbände, wie z. B. Lebewesen, bilden. Das chemische Binden ist vereinfacht gesagt ein Zusammenheften der Atome mit Hilfe von Elektronen, bzw. elektromagnetischen Kräften.
Derartige Zusammenschlüsse (Fusionen) charakterisieren die Entwicklung des sich (nach dem Urknall) abkühlenden Universums und des Lebens einschließlich der menschlichen Kultur. All diese Vereinigungsprozesse wurden mit zunehmendem Alter des Universums möglich, weil nach dem Urknall die Temperatur im Durchschnitt abnahm. Hohe Temperatur bedeutet schnelle Bewegung der Atome, Moleküle usw. (s. o.). Solche schnellen Bewegungen führen zu heftigen Zusammenstößen, bei denen größere (komplexe) Verbände aller Art zerstört und Strahlung (Bosonen) ausgesendet werden. Deshalb gab es im Moment des Urknalls nur die elementarsten Teile (keine Verbände) der Materie (bzw. nur Strahlung?, Strings?).

3. Die Wechselwirkungen

Die kleinsten Energiepakete der kräfteübertragenden Wechselwirkungen (Wellen) nennt man, wenn man sie als Teilchen auffasst, Bosonen. Die bekanntesten sind die Photonen, die kleinsten Energiepakete der elektromagnetischen Wellen, wie z. B. des Lichtes.

Menschen sind bis zum Jahre 2010 vier Kräfte oder Wechselwirkungen
bekannt. Drei davon werden nachweislich von Bosonen übertragen. Für die Gravitation ist dies (noch?) nicht bewiesen.

Wechselwirkung _______________________ Überträgerteilchen (=Bosonen)

3. 1 Elektromagnetische Wechselwirkung Photonen

3. 2 Schwerkraft oder Gravitation Gravitonen (hypothetisch)

3. 3 Starke Wechselwirkung Gluonen (Mesonen)

3. 4 Schwache Wechselwirkung W- und Z-Bosonen

Das Wesen der Übertragung möglicherweise aller Kräfte besteht im Austausch dieser Bosonen zwischen Materieteilchen, also Fermionen. Alle Wechselwirkungen verursachen u. a. Bewegungen, genauer gesagt: Veränderungen der Bewegungen der betroffenen Systeme (Fermionen). Bewegungen können vereinfacht gesagt beschleunigt, verlangsamt oder in eine andere Richtung gebracht werden. [Wir werden unten zeigen, dass und warum diese Veränderungsmöglichkeiten wesensgleich (äquivalent) sind.].
Jede Veränderung kann auch mit den Begriffen „Energieübertragung“, „Information“ und „Ereignis“ beschrieben werden. Die kleinste mögliche Veränderung (Unterschied) zwischen zwei Systemen wird in der Informationstheorie mit der kleinsten Informationseinheit "1 Bit" bezeichnet und gemessen. 1 Bit ist die Informationsmenge, die man benötigt, um zwischen zwei Wahlmöglichkeiten (z. B. schwarzes oder weißes Feld auf dem Schachbrett) entscheiden zu können. Dies kann auch als das energieärmste messbare Ereignis aufgefasst werden. Das Wesen jeglicher Informationsübertragung, Energieübertragung, Wechselwirkung, Bewegung, Ereignisfolgen, und Kausalität liegt in der Änderung der Krümmung und/oder Drehung von Weltlinien durch andere Weltlinien und/oder in der Umwandlung von Strahlung in Materie und umgekehrt. Vermittelt werden diese Veränderungen durch Bosonen und/oder Raumkrümmungen (Erläuterungen unten). Auch die Vermittlung der Bosonen (=Umwandlung von Fermionen in Bosonen (=Strahlung) und umgekehrt (E=mc²) kann als Wesen jeglicher Energie- und Informationsübertragung aufgefasst werden. Wir erkennen hier einen engen Zusammenhang zwischen den Begriffen „Wechselwirkung (Energie)“, „Ereignis“ und „Information“. Die kleinste mögliche Wechselwirkung (=Energieübertragung = Energiemenge), ein (das?) Grundelement unseres Universums, entspricht der kleinsten Informationsübertragung und auch -menge und dem kleinsten messbaren Ereignis.
Da die Energie (Wechselwirkung) ein zentraler Begriff der Physik ist, ist auch die Information zu einem (dem) zentralen Begriff der Physik geworden. Der Energiebegriff entspricht grob dem, was in der Philosophie als Materie im Sinne des Materialismus bezeichnet wird. Der Informationsbegriff entspricht grob dem, was im Idealismus als Idee, oder bei Aristoteles als Form, bezeichnet wird. Dabei sind allerdings alle metaphysischen, z. B. religiöse, Komponenten ausgeschlossen. Auch die Begriffe Information und Mathematik enthalten teilweise (oder vollständig?) gleiche Inhalte (Details s. u.). Jeder materiellen Energieübertragung kann eine ideele Informationsübertragung (=geistige Kopie) zugeordnet werden. Das Gesamtsystem dieser Kopien besteht aus Logik und Mathematik.
3. 1 Die elektromagnetische Wechselwirkung wird von elektromagnetischen Wellen übertragen. Dazu gehören u. a. Radiowellen, Wärmestrahlen, Licht, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlen und radioaktive Strahlen. Fast alle chemischen- und die meisten Lebensprozesse beruhen auf elektromagnetischen Kräften. Elektromagnetische Kräfte sind bekannt als Anziehungskraft zwischen Elektronen und Protonen und als Abstoßungskraft zwischen gleichgeladenen Teilchen, wie z. B. zwischen zwei Protonen oder zwei Elektronen. (Denken, Fühlen, Muskelbewegungen, Stoffaufbau [Wachstum], also das Leben usw., beruhen ganz wesentlich und überwiegend auf diesen Kräften.). Die (scheinbare!) Bewegung des Elektrons zum Proton kommt durch den ständigen (scheinbaren?!) Austausch von Photonen zwischen Elektron und Proton zustande.
Wir werden später das Wesen der Bewegung deutlich machen und dabei genauer als bisher zeigen, weshalb wir stets von scheinbaren Bewegungen sprechen.
3. 2 Die Gravitation

Jede Materie zieht jede andere Materie, möglicherweise durch Austausch von Gravitonen, (scheinbar) an. Dieser Kraft, bzw. der zugehörigen Bewegung, liegt nach Einstein eine Krümmung der Raumzeit zugrunde. Man stelle sich vor, dass an einer Stelle, an der sich z. B. ein Stern befindet, eine nicht vorstellbare Grube im Raum bzw. in der Raumzeit entsteht, in die alle Materie, z. B. Planeten, hineinrollen (könnten). Eine vorstellbare entsprechende zwei- bzw. dreidimensionale Grube entsteht, wenn man einen schweren Gegenstand auf ein gespanntes Gummituch legt.

3. 3 Die starke Wechselwirkung hält z. B. die Quarks in einem Proton zusammen. Sie ist weitgehend mit der so genannten Atomenergie identisch.

3. 4 Die schwache Wechselwirkung begegnet Menschen fast nur beim radioaktiven Beta-Zerfall.

Gravitation und elektromagnetische Wechselwirkung haben sehr hohe, starke und schwache Wechselwirkung sehr niedrige Reichweiten.
Alle vier Wechselwirkungen vereinigen sich möglicherweise bei genügend hohen Temperaturen, wie sie wahrscheinlich im Moment des Urknalls herrschten, zu nur noch einer Wechselwirkung. Die Theorie, die sich mit dieser Problematik beschäftigt, heißt GUT (=great unifying theory =große Vereinigungstheorie).
4. Die Dimensionen

Menschen können drei Dimensionen, Länge, Höhe und Breite, wahrnehmen.

Zur vierten Dimension, der Zeit, haben sie nur indirekten Zugang durch ihre Bewegungsillusionen, Gedächtnis und Emotionen. Das physikalische Wesen der vierten Dimension ist eine rein statische Ausdehnung, die der Länge, Höhe und Breite völlig gleichwertig ist. Um Missverständnissen vorzubeugen, erinnern wir noch einmal daran, dass die unter Menschen übliche Definition für Zeit mit dieser statischen Vorstellung der vierten Dimension nur wenig übereinstimmt. Menschen verbinden mit dem Begriff „Zeit" vor allem die unvermeidliche Veränderung, also den Ablauf der Zeit (Zeitfluss). Dies entspricht weitgehend dem Erlebnis des Gleitens durch die Raumzeit (siehe unten und oben), nicht aber der vierten Dimension. In diesem Sinne wäre es daher nicht richtig, die Zeit als vierte Dimension zu bezeichnen. Menschen, auch einige Physiker, unterscheiden, u. a. weil sie ihr Gleiten durch die Raumzeit für einen objektiven Bewegungsvorgang halten und sich (bisher?) durch die vierte Dimension nicht so willkürlich bewegen können wie durch die drei Raumdimensionen, zwischen zeitlichen und räumlichen Dimensionen. Diese Unterscheidung hat also mit der ganz speziellen Beziehung zwischen Mensch und Außenwelt zu tun. Deshalb hat sie (zumindest teilweise) nicht objektiven- sondern anthropomorphen Charakter. Wir wollen dieses Problem an einem Beispiel verdeutlichen: Der wesentliche Unterschied zwischen der räumlichen Wanderung von New York in den kanadischen Winter am 10. Juli und der zeitlichen Wanderung vom 10. Juli zum 10. Dezember innerhalb New Yorks liegt in der Wahl der Bewegungsrichtung innerhalb eines vierdimensionalen Körpers. Man gelangt in beiden Fällen in einen Winter. Der eine Winter ist räumlich einige tausend Kilometer entfernt. Der andere Winter ist zeitlich ca. ½ Lichtjahr (einige Billionen km) entfernt. Diese beiden Entfernungen erscheinen Menschen grundsätzlich verschieden, sind aber physikalisch (abgesehen von ihrer Länge) wesensgleich (nähere Erläuterungen siehe unten). Die Menschheit hat diese grundsätzliche Gleichheit von zeitlichen und räumlichen Dimensionen intuitiv erkannt. Das zeigt sich darin, dass sie für zeitliche und räumliche Zusammenhänge häufig die gleichen Präpositionen (nach, vor, zwischen usw.) verwendet.
Diese wunderbare Fügung (oder ist es nur politisches Versagen) ist der Humus, auf dem „großartige“ kalte und blutige Straßenbauernregeln wie, „Kein Stau ist so lang, wie der Verkehrsbericht.", wachsen.
An weitere Dimensionen glaubt nur eine kleine Minderheit, darunter allerdings viele der bedeutendsten Physiker. Die meisten von diesen glauben allerdings, die weiteren Dimensionen müssten winzig klein und eingerollt sein, weil sie sie nicht wahrnehmen können.
Von der vierten Dimension nehmen die Menschen fast exakt nichts wahr, glauben aber dennoch fest an ihre Existenz und ihre unermessliche Größe. Es ist deshalb merkwürdig, dass sie die unvorstellbare Größe der vierten Dimension nicht auch weiteren Dimensionen zubilligen und die Unsichtbarkeit höherer Dimensionen genauso erklären, wie die Unsichtbarkeit der vierten Dimension. In diesem Bereich werden erstaunlicherweise gesicherte Erkenntnisse über die drei so genannten Raumdimensionen physikalisch nicht angemessen auf weitere Dimensionen übertragen (=extrapoliert, verallgemeinert). Gerade diese Übertragungen könnten zu einem tieferen Verständnis der Raumzeit (des Multiversums) beitragen. Dies gilt umso mehr, als sich alle Physiker darüber einig sind, dass mathematische Übertragungen zwischen allen Dimensionen zulässig sind.

Alle Raumdimensionen stehen in üblichen Koordinatensystemen senkrecht aufeinander, verändern sich nicht und werden mit dem gleichen Maß, nämlich Meter, gemessen. Wir gehen, wie schon Minkowski, Einstein und Hawking davon aus, dass dies alles auch für die vierte Dimension gilt.

Wir haben jetzt einige wichtige physikalische Grundlagen für das Verständnis der Zeitgleittheorie zusammengetragen und wollen im Folgenden einen kurzen Überblick über die Relativitätstheorie geben. An dieser Stelle weisen wir darauf hin, dass es viele weitergehende allgemeinverständliche Veröffentlichungen zu den Themenbereichen Relativitätstheorie, Kosmologie, Astrophysik gibt. Sehr empfehlenswert und leicht verständlich sind z. B.: „Das ABC der Relativitätstheorie von Bertrand Russell, „Die Unsterblichkeit der Zeit“ von Paul Davies und im Internet (gratis!) die ausgezeichnet illustrierte Seite www.abenteuer-universum.de
sowie die Comics „Der Urknall“, „Das Geometricon“, „Schwarze Löcher“, „Das Topologicon“.

Die Relativitätstheorie

Bis gegen Ende des 19. Jahrhunderts war die Welt für die meisten Physiker noch in Ordnung. Die gesamte bekannte Welt schien verstehbar. Newton hatte gezeigt, wie man die Bewegung von Körpern scheinbar einwandfrei berechnen konnte. Viele Physiker hofften, dass es nur ein rechnerisches Problem sei, zukünftige Entwicklungen bewegter Systeme voraussagen zu können. Heute wissen wir, dass es, selbst mit unseren - inzwischen erheblich verbesserten- mathematischen Möglichkeiten, nicht möglich ist, auch nur die Bewegungen dreier Körper langfristig vorauszusagen. Drei (und mehr) Körper beeinflussen sich, z. B. durch Gravitation, gegenseitig auf so komplexe Weise, dass unsere Rechner exakte langfristige Voraussagen nicht bewerkstelligen können. (Mit Problemen dieser Art beschäftigt sich die Chaostheorie.).
Ein weiteres grundsätzliches Problem erwächst aus dem (oben schon angesprochenen)
Problem der Unendlichkeit.
An diesem Problem lässt sich gut verdeutlichen, dass auch Physiker (Naturwissenschaftler) oft verschiedenen Glaubenslagern zugeordnet werden können (s. u.). Manche glaub(t)en konservativ, positivistisch immer wieder aufs Neue, dass die jeweils bekannte (empirisch nachgewiesene) Welt auch die gesamte Welt sei. Sie haben den Glauben an die Spekulation durch einen (übertrieben?) strengen Glauben an empirische (sinnliche) Nachweise ersetzt. Andere (z. B. Einstein) spekulier(t)en mit Vorliebe über Erweiterungen der bekannten Weltmodelle. Dieses innovative Lager argumentiert u. a. mit Erkenntnissen aus der Entwicklung der Naturwissenschaften für Erneuerungen. Hier zeigen sich immer wieder wissenschaftliche Qualitätssprünge und große Fortschritte gerade dann, wenn man die vertrauten Gleise verlassen hat. Z. B. erwies sich im Kleinen das so genannte Unteilbare (atomos) immer wieder als teilbar, also als aus Untereinheiten aufgebaut. Im Großen entdeckte man zunächst den dreidimensionalen, dann den vierdimensionalen Kosmos und diskutiert heute über vieldimensionale Welten. Vieles davon ist der unmittelbaren Sinneswahrnehmung nicht zugänglich, aber dennoch existent. Man spekuliert über mögliche Universen, die räumlich bzw. raumzeitlich neben unserem Universum liegen auf der Grundlage folgender Argumentation: Wir können von solchen Universen (bisher!?) keine Informationen empfangen, weil unsere Informationstransportmittel fast alle nur in die Vergangenheit unseres Universums weisen. Daraus den Schluss zu ziehen, es gäbe neben unserem Universum nichts, ist jedoch unzulässig. Ein solcher Schluss entspricht der Idee eines intelligenten Tiefseefisches, es gäbe nichts außer dem Meer, in dem er lebt.
Menschen sind geneigt, im Kleinen, wie im Großen, ein Ende der Welt entdecken zu wollen. Dies beruht auf Wünschen und anthropomorphen Auswertungen ihrer unmittelbaren Erfahrungswelt. In dieser Welt gab und gibt es das Anfang und Ende einer Höhle, eines Flusses, eines Lebens usw. Mit Wissenschaft hat der Glaube an irgendein Ende nichts zu tun. Es ist üblich, aber völlig unzulässig, aus diesen Erfahrungen heraus, auf irgendein räumliches oder zeitliches Ende aller Systeme oder gar der Welt zu schließen. Die Unendlichkeit im Mikro- und im Makrokosmos erscheint wahrscheinlicher als ein mögliches Ende, u. a. weil es die Unendlichkeit in der Mathematik gibt und die Mathematik sich bei der korrekten Abbildung der Welt in menschlichen Gehirnen bisher besser bewährt hat als alle anderen Mittel und Verfahren.
Darüber hinaus ist der Energieerhaltungssatz mit einem zeitlichen Ende (und Anfang) der Welt nicht vereinbar. Er lässt nur Umwandlungen zu, nicht aber das Entstehen oder Verschwinden irgendwelcher Systeme (Körper, Teilchen, Strahlung, Universen, Energie, Information). Dies ist auch ein starkes Argument für die vierdimensionale Unendlichkeit (=Ewigkeit). Da die grundsätzliche Gleichheit aller Dimensionen, wie gesagt, mathematisch als bewiesen gilt, erscheint auch die Unendlichkeit aller Dimensionen wahrscheinlich, aber unbeweisbar und unwiderlegbar.

Damit zurück zu Newton: Wir fassen zunächst das, was wir oben bereits zum Thema Bewegung angesprochen hatten, noch einmal zusammen: Für die Berechnung von Bewegungen benötigte man drei Größen: Weg, Zeit und Geschwindigkeit. Bewegungen sind mit Veränderungen verbunden. Also musste mindestens eine dieser Größen veränderlich sein. Weg (Raum) und Zeit kamen nicht in Frage. Beide erschienen selbstverständlich und unumstößlich seit ewigen Zeiten unveränderlich. Nur die Geschwindigkeit konnte eine veränderliche Größe sein. Newton hatte gezeigt, dass tatsächlich alle Bewegungen, also Veränderungen, eines Körpers (scheinbar) berechenbar waren, wenn die Geschwindigkeit, veränderlich war. Nun erwies sich aber die Lichtgeschwindigkeit als unveränderlich. Newtons Berechnungen versagten also bei allen Körpern, die sich sehr schnell (relativistisch) beweg(t)en. Dies war am Ende des 19. Jahrhunderts eines der größten Probleme der Physik. Dieses hat, wie gesagt, Einstein am Anfang des 20. Jahrhunderts gelöst, indem er Weg und Zeit, statt der Geschwindigkeit, zu veränderlichen Größen erklärte.

Auf diesen Gedanken kamen andere Physiker nicht oder sie verwarfen ihn sofort wieder. Der Grund dafür liegt jedoch nicht in der Schwierigkeit, sondern in mangelndem Mut und mangelnder Originalität, um gegen herrschende Dogmen und unumstößliche Wahrheiten zu verstoßen. Eine solche unantastbare selbstverständliche Wahrheit war die Unveränderlichkeit von Raum und Zeit.
Nicht nur in Religionen, sondern auch in allen Wissenschaften herrschen, wie schon angedeutet, oft starre Glaubensgrundsätze -oder noch schlimmer- wirtschaftliche Interessen, die häufig den wissenschaftlichen Fortschritt behindern. Das liegt u. a. daran, dass, besonders renommierte, Wissenschaftler den Verlust ihres Rufes mehr fürchten als die (manchmal tödlichen) Folgen fehlerhafter, alter Theorien z. B. in Medizin, Politik und Philosophie. Die gesamte Problematik hat Thomas Kuhn überzeugend beschrieben (vgl. Thomas Kuhn, Die Struktur wissenschaftlicher Revolutionen, Frankfurt, am Main, 1976). Eine Anhäufung von Glaubensgrundsätzen und Lehrmeinungen, an der Wissenschaftler aller Wissenschaftsdisziplinen hängen, wie Theologen an ihren Dogmen, nennt Kuhn „Paradigma“. Nicht nur Jesus, Sokrates, Galileo, Darwin, Ärzte, Ungläubige usw. wurden oder werden von allen Religionen (konservativen Kräften) bekämpft (oder umgebracht), auch (so genannte?) Wissenschaftler bekämpfen immer wieder neue Ideen innerhalb ihrer Wissenschaft.
Die australischen Ärzte und Wissenschaftler Warren und Marshall, die entdeckten, dass helicobacter pylori, ein Bakterium, die wichtigste Ursache für Magengeschwüre ist, wurden von Medizinern und der pharmazeutischen Industrie systematisch bekämpft. Ein Grund dafür war der unumstößliche Glaube daran, dass in der Magensäure kein Mikroorganismus überleben konnte, obwohl es doch seit einigen Hundertmillionen Jahren die Zellen der Magenschleimhaut schafften. Ein (wichtigerer!?) Grund war der Wunsch, weiter an teuren, aber z. T. nicht oder wenig wirksamen, Medikamenten, viel Geld verdienen zu können.
Ähnlich ging es K. Lorenz, der auf die Bedeutung des tierischen Verhaltens für das Verständnis des menschlichen Verhaltens und auf die menschliche genetische Selbstzerstörung hinwies.
Sigmund Freud wurde, insbesondere wegen seiner neuen Auffassungen zur Sexualität, von vielen Kollegen systematisch bekämpft. Manche seiner kranken Kollegen stießen ihn wie einen Aussätzigen aus, weil er nicht so krank war, die kranke allgemeine Sexualfeindlichkeit als gesund zu bezeichnen.
Selbst Newton, Einstein und viele andere hatten unter Anfeindungen zu leiden, die z. T. von Wissenschaftskollegen kamen.
Aufgrund solcher Erfahrungen hat M. Gell-Mann der die mathematische Theorie zu den Quarks entwickelt hat, auf seinen guten Ruf bedacht, seine Theorie zunächst selbst öffentlich mehr in Frage gestellt als mancher seiner Kollegen.
Ob das im letzten Abschnitt Gesagte auch für das vielleicht unbedeutende in diesem Buch vorgestellte Konzept gilt, mag der Leser selbst entscheiden, auf jeden Fall ist es aber bisher auch umstritten. Die Glaubwürdigkeit der Zeitgleittheorie werden wir erst am Ende des Buches ausführlich diskutieren.
Damit zurück zu Einstein.

Einstein konnte zeigen, dass tatsächlich alle Bewegungen, auch Beschleunigungen bis zur Lichtgeschwindigkeit berechenbar wurden, wenn Weg und Zeit das heilige Tabu der Unveränderlichkeit genommen wurde. In der Quantenmechanik gibt es allerdings bis heute Probleme (s. u.).

Einstein hat die Lösung des Problems in der speziellen Relativitätstheorie formuliert. Die für uns wichtigsten Aussagen lauten:
1. Wenn man von zwei schwerelosen gleichschnellen Körpern einen beschleunigt oder in ein Gravitationsfeld bringt, nimmt seine Masse im Vergleich zum unveränderten Körper zu und er altert langsamer als dieser.
2. Wenn ein Beobachter einen (relativ zu ihm) beschleunigt bewegten Körper eine Zeit lang beobachtet, schrumpft dieser Körper (scheinbar?) bzgl. einer Dimension genau in dem Maße, in dem er sich in einer anderen Dimension ausdehnt. Die Dimension, in der er sich ausdehnt, ist die Zeit, besser gesagt: die vierte. Die Erscheinung heißt Zeitdilatation. Die Dimension, in der er schrumpft, ist die Raumdimension, in der er sich relativ zum Beobachter bewegt. Korrekter ausgedrückt: Es schrumpft immer die Dimension, die der Ausbreitungsrichtung des beschleunigten Körpers entspricht. Hier spricht man von Raumkompression, obwohl nur eine Dimension gestaucht wird.
Wenn wir also z. B. einen Menschen in einer durchsichtigen Rakete, die fast bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird, beobachteten, würden seine Bewegungen (Gestik usw.) allmählich immer langsamer erscheinen. Die Zeitdilatation (= Streckung der 4. Dimension) würde als Zeitlupenwahrnehmung seiner Bewegungen erkennbar werden. Auch seine Uhr würde aus unserer Sicht langsamer laufen. Das Rauchen einer Zigarette könnte z. B. statt drei Minuten (scheinbar?) 30 Minuten dauern. Die Raumkompression würde als Schrumpfung seiner Breite (oder Länge oder Höhe) erkennbar werden, bis er kurz vor dem Erreichen der Lichtgeschwindigkeit platter als eine Briefmarke erscheinen würde. (Allerdings könnte man ihn dann kaum noch beobachten, weil das Licht, welches er aussendet so langwellig bei und ankommen würde, dass es nicht mehr als Licht, sondern als energiearme Wärme- oder Radiostrahlung empfangen würde.).
Der Beschleunigte (der Raucher) würde all diese Veränderungen bei sich selbst nicht beobachten. Er würde merkwürdigerweise jedoch die gleichen Zeitlupenveränderungen und Raumschrumpfungen an uns beobachten, wenn er uns auf der Erde vom Raumschiff aus betrachten würde. Dass nun wirklich beide zur Zeitlupenbewegung übergehen ist logisch und physikalisch unmöglich. Ein Widerspruch, den wir unten aufklären werden.
Wenn man Bewegungen nach Newton berechnet (Geschwindigkeit = Weg/Zeit), ergeben sich immer Fehler bzgl. der vierten Dimension (und Länge und Masse). Bei relativ zum Beobachter niedrigen Geschwindigkeiten sind diese Fehler so gering, dass wir sie in der Regel vernachlässigen können. Bei hohen Geschwindigkeiten werden die Fehler durch die Berücksichtigung von Zeitdilatation und Raumkompression exakt aufgehoben. Anders ausgedrückt: Schnelle Bewegungen (außerhalb der Quantenphysik) werden mit der Relativitätstheorie exakt berechenbar.

Wir wollen noch einmal etwas näher auf die Beobachtung der Zeitdilatation eingehen. Menschen können die Streckung der Zeit nicht direkt beobachten, weil sie ja die Ausdehnung eines Körpers in der vierten Dimension nie vollständig wahrnehmen können. (Beispielsweise können wir -vereinfacht gesagt- nicht gleichzeitig in Gegenwart und Vergangenheit schauen.). Trotzdem können wir, da wir ja durch die Raumzeit gleiten, die zeitliche Streckung (besser: die Streckung der vierten Dimension) indirekt, nämlich als Zeitlupenbewegung, beobachten. Dabei erscheint uns diese Geschwindigkeit bei jedem Körper, den wir als bewegt bezeichnen, langsamer als bei uns selbst. Aus Gründen, die wir unten erläutern werden, scheint bei Selbstbeobachtungen die Zeit mit der schnellsten möglichen Geschwindigkeit zu vergehen. Anders ausgedrückt erscheint die Zeit (besser die vierte Dimension) bei Selbstbeobachtungen so komprimiert wie möglich, während alle Raumdimensionen so ausgedehnt wie möglich erscheinen. Aus der Sicht aller Körper verändern sich also durch Beschleunigungen oder Gravitationswirkungen ihre eigenen Dimensionen niemals, wenn sie sich selbst beobachten. Wir wollen den gesamten Sachverhalt an einem Beispiel erläutern und dabei ein neues Problem aufdecken, das wir, zumindest zum Teil, lösen werden.
Wenn zwei gleich alte Menschen oder Gegenstände eine Zeit lang unterschiedlich stark beschleunigt werden oder unterschiedlich starken Gravitationsfeldern ausgesetzt werden, sind sie, wenn sie wieder zusammenkommen, nicht mehr gleich alt. Der Körper, der stärker beschleunigt wird als der andere, ist beim Wiederzusammentreffen jünger als der andere. Er scheint langsamer gealtert zu sein. Ein Körper A beispielsweise, der sich aus der Sicht eines anderen Körpers B mit 80 % der Lichtgeschwindigkeit bewegt, altert um 60 % der Alterung von Körper B., also beispielsweise um 36 Minuten, während Körper B um 60 Minuten altert.

Auch die Masse eines Körpers ist nach Einstein nicht eine bewegungsunabhängige konstante Größe. Aus der Sicht eines menschlichen Beobachters ist die Masse eines Körpers umso größer, je schneller sich der Körper relativ zum Beobachter bewegt.
Die Masse gehört neben Länge und Zeit zu den physikalischen Grundgrößen. Die Definition der Masse fällt den Physikern noch viel schwerer als die Definition von Länge und Zeit. Wir werden unten versuchen mit Hilfe des Zeitgleitprinzips sowohl das Wesen der Masse als auch die Problematik ihrer Veränderung, ein bisschen verständlicher zu machen. Das Wesen der Masse wird aber (genau wie das des Photons) weiterhin nur teilweise verständlich bleiben.

Die allgemeine Relativitätstheorie

Die Entwicklung der speziellen Relativitätstheorie war eine große Leistung Einsteins. Die allgemeine Relativitätstheorie wird oft als geniale Leistung bezeichnet. Sie beschäftigt sich im Gegensatz zur speziellen Relativitätstheorie nicht nur mit gleichförmigen Bewegungen, sondern auch mit beschleunigten, also mit Geschwindigkeitsänderungen. Beschleunigungen haben sehr viel mit Gravitation zu tun bzw. gemeinsam. Deshalb steht auch die Gravitation im Mittelpunkt der allgemeinen Relativitätstheorie. Die für uns wichtigsten Aussagen der allgemeinen Relativitätstheorie sind:

Gravitation und Beschleunigung sind äquivalent (gleichwertig).

Das eigentliche Wesen der Gravitation ist die Krümmung der Raumzeit.

Widmen wir uns zunächst der Gleichartigkeit von Gravitation und Beschleunigung: Die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung wird seit Einstein immer wieder gerne anhand des Modells eines geschlossenen Fahrstuhls erläutert: Stellen Sie sich vor, sie werden in diesem Fahrstuhl auf dessen Boden gedrückt, als stünden sie irgendwo auf der Erde. Es ist für Sie in dieser Situation unmöglich zu entscheiden, ob Sie deshalb auf den Fahrstuhlboden gedrückt werden, weil der Fahrstuhl tatsächlich auf der Erde steht, also die Erdanziehungskraft Sie anzieht, oder weil er irgendwo im Weltall fern großer Massen (Gravitationsfelder) mit Erdbeschleunigung nach oben gezogen wird.
Wie oben schon angedeutet, haben Gravitation und Beschleunigung auch die gleichen Wirkungen. Wenn z. B. ein schwereloser Mensch in einem Raumschiff einen anderen Menschen in der Nähe eines Schwarzen Loches, also in einem starken Gravitationsfeld, beobachtet, so erscheinen ihm dessen Bewegungen extrem langsam. Auch ein Mensch in einem sehr starken Schwerefeld raucht z. B. nach der Uhr eines schwerelosen Beobachters an einer Zigarette 30 Minuten, statt drei Minuten, die er aus der Sicht beider raucht, wenn auf beide gleichstarke Schwerkräfte wirken. Die Sicht des Menschen im Schwerefeld ist aber, was der Realität näher kommt, genau umgekehrt. Der Beobachter im starken Schwerefeld sieht den Raucher im schwachen Schwerefeld im Zeitraffer rauchen. In der Nähe eines Schwarzen Loches, also in einem sehr starken Schwerefeld, kann ein Mensch theoretisch das Weltall, das aus üblicher menschlicher Sicht noch 15 bis 50 Milliarden Jahre (wahrscheinlich aber ewig) existieren wird, in wenigen Minuten, Tagen oder Jahren vergehen sehen.

Alle beobachteten und beobachtenden Körper bezeichnen sich, wenn sie sich selbst beobachten, wie gesagt, weder als zusammengeschrumpft noch als zeitlich oder bezüglich ihrer Masse verändert. Zeitdilatationen werden, wie wir oben gezeigt haben, auch durch Beschleunigungen hervorgerufen. Warum erlebt man Beobachtungen beim Blick aus einem starken Gravitationsfeld im Zeitraffer, bei einer starken Beschleunigung jedoch in Zeitlupe? Eine mögliche Ursache ist die Tatsache, dass in Gravitationsfeldern nicht nur die betroffene Weltlinie gekrümmt erscheint, sondern auch die Raumzeit gekrümmt ist. Anders ausgedrückt: Wenn sich zwei Beobachter wechselseitig beobachten, die sich relativ zueinander bewegen, aber gleichstarken Gravitationskräften unterliegen, erfolgt ihr Zeitgleiten in die gleiche Richtung. Deshalb nehmen sie die zeitlichen Veränderungen anders wahr als Beobachter in unterschiedlich starken Gravitationsfeldern. Dabei spielen möglicherweise auch Einflüsse auf den Zeitstrom, beziehungsweise des Zeitstroms, eine Rolle, die unten näher besprochen werden.
Fassen wir noch einmal zusammen: Wenn zwei (menschliche) Körper mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten sich gegenseitig beobachten, bezeichnen beide die Eigenbewegungen des anderen als relativ langsam, also zeitlich gedehnt. Wenn ein Beobachter vom Rande eines Schwarzen Loches (Ereignishorizont) das Weltall, genauer Körper in relativ schwachen Gravitationsfeldern, z. B. die Erde, beobachtet, so erscheinen ihm alle Prozesse zeitlich gestaucht, also im Zeitraffer. Wenn man diesen Beobachter aus einem schwachen Gravitationsfeld beobachtet, erscheint er zeitlich gestreckt, also in Zeitlupe.
In allen Fällen sind die zwei unterschiedlich behandelten Körper, wenn man sie wieder zusammenbringt, unterschiedlich alt, (auch) wenn sie vor der Behandlung gleich alt waren. Ein Körper in einem starken Gravitationsfeld altert (scheinbar?) langsamer als ein Körper in einem schwächeren Gravitationsfeld. Zu diesem Ergebnis kommen korrekterweise die beiden Beobachter in unterschiedlich starken Gravitationsfeldern.
Wir werden unten erläutern, dass das unterschiedliche Alter der beiden Körper möglicherweise nicht oder nur zum Teil auf wirkliche unterschiedliche, bzw. geänderte Alterungsgeschwindigkeiten zurückzuführen ist, die ja auch kein Objekt an sich selbst beobachtet. Im Falle der beiden unterschiedlich schnell bewegten Körper muss einer der beiden Beobachter sich irren. Beide glauben, während sie sich beobachten, schneller zu altern als der andere. Das widerspricht dem Ergebnis bei ihrer Wiederzusammenkunft. Tatsächlich ist es so, dass derjenige Körper, der stärker als der andere beschleunigt wird oder wurde, langsamer altert, bzw. korrekter gesagt beim Wiederzusammentreffen jünger ist. Diese Erklärungen mögen irgendwie konfus klingen. Wie kann ein Körper älter werden als ein anderer, ohne schneller zu altern. Wir werden zeigen, dass dies wirklich möglich ist und dass die Verwirrung sich aus den traditionellen, anthropomorphen Formulierungen und Vorstellungen ergibt. Man kann von der Erde nur hinunterfallen, wenn sie eine Scheibe ist, wenn man sich also ein zweidimensionales System vorstellt, obwohl doch ein dreidimensionales System vorliegt. Entsprechend kann man das Wesen des Alterns nicht verstehen, wenn man sich alternde Körper als dreidimensionale Systeme vorstellt, obwohl sie doch vierdimensionale sind. Um diese Problematik zu verstehen, müssen wir das Wesen des Alterns aufklären. Wir werden unten sehen, dass die Zeitgleittheorie dies zumindest z. T. leistet.

Jetzt wollen wir noch die Natur der Gravitation, also die Krümmung der Raumzeit, etwas genauer unter die Lupe nehmen. Zur Veranschaulichung erinnern wir noch einmal an das Gummituchmodell (s. o.). In unserem Gummituch soll eine schwere Kugel liegen. Diese Kugel entspricht einem Himmelskörper, wie der Erde, der Sonne oder einem Schwarzen Loch. So, wie das Gummituch von der Kugel zu einer vorstellbaren Grube verformt wird, verformt die Sonne, wie jeder Körper, die Raumzeit zu einer unvorstellbaren vierdimensionalen Grube. So, wie Gegenstände zum Mittelpunkt der Gummituchgrube rollen, bewegen sie sich auch zum Mittelpunkt der vierdimensionalen Sonnengrube. Es ist also nicht eine unsichtbare Kraft, die diese Bewegungen verursacht, sondern die Raumkrümmung. Dies ist einer der Gründe, aus denen der Begriff „Kraft“ von Physikern durch den Begriff „Wechselwirkung“ ersetzt wurde.

Das Problem der Gleichzeitigkeit

Um das Problem der Gleichzeitigkeit zu verstehen, versetzen wir uns in die Lage eines naiven Alltagsmenschen. Er geht davon aus, dass zwei für ihn gleichzeitig erscheinende Ereignisse, die er auf der Erde beobachtet, allen Beobachtern als gleichzeitig erscheinen. Dazu setzt er voraus, dass die Informationen von den beiden Ereignissen zu allen Beobachtern mit unendlicher Geschwindigkeit transportiert werden und dass die Zeit für alle Beobachter gleich schnell vergeht. Beides ist nach Einstein unzutreffend.
Weil also die Zeit nach Einstein eine veränderliche Größe ist, weil es das Vergehen von Zeit (Zeitgleiten) gibt und weil bei der Feststellung von Gleichzeitigkeit immer Messungen mit begrenzten Geschwindigkeiten (maximal Lichtgeschwindigkeit) vorgenommen werden, kommen unterschiedliche Beobachter zu unterschiedlichen Ergebnissen bzgl. der zeitlichen Reihenfolge von Ereignissen. Wir verdeutlichen die Problematik an einem Beispiel:

Ein Beobachter (beobachtendes Objekt) befindet sich zwischen zwei Lampen. Er beobachtet beide. Beide sind exakt einen Kilometer von ihm entfernt. Die Abstände zwischen diesen drei Objekten ändern sich nicht, sie ruhen relativ zueinander. Beide Lampen senden je einen kurzen Lichtblitz aus. Der Lichtblitz ist ein Beispiel für ein Ereignis im physikalischen Sinne.
Der Begriff „Ereignis“ ist übrigens einer der wichtigsten und grundlegendsten physikalischen Begriffe (s. o. und unten unter „Information“, „Bit“, „Energie“).
Wenn der Beobachter beide Lichtblitze gleichzeitig wahrnimmt, bezeichnet er die Ereignisse als gleichzeitig. Wenn der Beobachter sich während der Beobachtung sehr schnell auf eine Lampe (Lampe 1) zu bewegt, bezeichnet er diese Ereignisse nicht als gleichzeitig. Er empfängt zuerst das Signal von Lampe 1, auf die er sich zu bewegt hat, weil er, während das Licht seinen Weg zurücklegte, dieser Lampe näher kam, sich aber von der anderen (Lampe 2) entfernte. Das Licht von Lampe 1 hat einen kürzeren Weg, trifft also früher ein, als das Licht von Lampe 2. Ob Ereignisse als gleichzeitig empfunden werden oder nicht, hängt also bei endlichen Informationsübertragungsgeschwindigkeiten grundsätzlich davon ab, ob und wie Beobachter und Objekte sich bewegen.
Wir werden später (unten) wirklich verstehen, was das Vergehen der Zeit und was Gleichzeitigkeit ist. Das Wesen der naiven, wie auch der relativistischen, Vorstellung von Gleichzeitigkeit kann erst verstanden werden, wenn die Zeitgleittheorie verstanden ist (s. u.).

Fassen wir die wichtigsten Aussagen der Relativitätstheorie noch einmal zusammen:

1. Informationen (Wirkungen) können nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit transportiert werden.

2. Übliche Materie kann nicht von 0 km/sec. bis zur, bzw. über die Lichtgeschwindigkeit hinaus, beschleunigt werden.

3. Wenn ein Körper (A) relativ zu einem anderen Körper (B) beschleunigt wird, so erscheint beiden der jeweils andere Körper bzgl. seiner Masse vergrößert, zeitlich, also bzgl. der vierten Dimension, gedehnt, in einer Raumdimension geschrumpft und in zwei Raumdimensionen unverändert.

4. Wenn die beiden Körper wieder zusammenkommen, ist der beschleunigte (wirklich! [s. u.]) jünger als der nicht beschleunigte. Diese Aussage ist allerdings logisch und physikalisch fragwürdig [s. u. und s. o.]. Der Denkfehler liegt hier in der Vorstellung, dass die beiden Körper bei der ersten und zweiten Begegnung dieselben sind. In Wahrheit begegnen sich in diesem Beispiel zweimal zwei (insgesamt vier) verschiedene dreidimensionale Körper. So etwas wird u. a. dadurch möglich, dass die Weltlinien der Körper zwischen den beiden Kontaktpunkten unterschiedlich gekrümmt sind und/oder die Veränderlichkeit der Weltpunkte auf den Weltlinien verschieden ist (Details unten).

5. Beschleunigung und Schwerkraft sind oder wirken wesensgleich (äquivalent).

6. Das eigentliche Wesen von Gravitation (und Beschleunigung?) ist die Krümmung von
Raumzeit und/oder Weltlinien.

7. Es gibt keine universelle Gleichzeitigkeit.

8. Die Lichtgeschwindigkeit ist immer gleich (knapp 300000 km/ sec).
Einer der wichtigsten und häufigsten Begriffe in diesem Buch (in der physikalischen
Welt?) ist der Begriff „Weltlinie“.
Weltlinien
Mit diesem Thema hatten wir uns oben bereits ein wenig beschäftigt und wollen es jetzt etwas genauer tun. Wir verlassen jetzt auch deutlich mehr als bisher den Sektor der gesicherten physikalischen Erkenntnisse. Es geht im Folgenden vor allem um die Behauptung, dass Weltlinien wie die gesamte vierte Dimension, aus Material mit einer Längenausdehnung bestehen. Diese Auffassung teilen bekanntlich nicht alle, aber immerhin doch einige Physiker.
Zunächst sammeln wir noch einige weitere Argumente für unsere Behauptung: Nichts Vergangenes kann verschwinden (s. o.).
Die meisten Menschen glauben, dass alles Vergangene nicht mehr existiert und alles Zukünftige, u. a. abhängig von freien Willensentscheidungen, an jedem Gegenwartspunkt entsteht. Es lässt sich aber leicht zeigen, dass zumindest Ersteres physikalisch unmöglich ist. Nehmen wir einmal an, dass das, was ein Mensch vor einer Sekunde war, wirklich im Nichts verschwunden ist. Wie sollte dann das, was er eine millionstel Sekunde später war, aus diesem Nichts entstanden sein? Dieser Gedanke findet sich bereits bei dem griechischen Philosophen Parmenides. Die meisten Physiker glauben, dass es unmöglich ist, dass ein Körper aus dem Nichts entstehen kann. (Strahlungsenergie, aus der tatsächlich Materie entstehen kann, ist keineswegs nichts. Auch das so genannte Vakuum ist erfüllt von Energie in Form von Quantenfluktuationen.). Die Aussage, dass nichts aus nichts entstehen kann entspricht dem Energieerhaltungssatz, einer Grundaussage der Physik. Diese besagt, dass Energie grundsätzlich nie verschwinden oder entstehen kann. (Der Gesamtenergiegehalt des Universums [Multiversums?] ist konstant.). Da man in der Physik jedes System (Quanten, Teilchen, Körper usw.) als Energie (Information) auffassen kann (E=mc²), widerspricht das Verschwinden eines Körpers im Nichts wie auch das Entstehen aus dem Nichts der (unmöglichen) Beseitigung bzw. Entstehung von Energie.
Gegen die übliche Annahme, dass alles Vergangene verschwunden ist, spricht auch die Tatsache, dass Astronomen und gewöhnliche Himmelsbeobachter zu jeder Zeit von jedem Objekt unabhängig von der Entfernung Informationen erhalten können. Wenn man z. B. den Sternenhimmel betrachtet, sieht man Tausende von Sternen, die verschiedenste Abstände zu uns haben, gleichzeitig. Man sieht z. B. einen Stern, der 4 Lichtjahre entfernt ist, und gleichzeitig einen, der 40 Lichtjahre entfernt ist. Da Licht in einem Jahr ein Lichtjahr zurücklegt, sieht man den ersten, wie er vor 4-, den zweiten, wie er vor 40 Jahren aussah. Der Aufwand der betrieben werden müsste, um dafür zu sorgen, dass jeder Beobachter von jedem Objekt im All gerade dessen einmalige Gegenwart zu sehen bekommt, ist nicht nur unermesslich, so etwas ist unmöglich. Kein Rechner dieser Welt könnte eine solche Leistung –auch nicht für nur einen Beobachter- vollbringen.
Diese Argumentation ist allerdings nicht ganz so stichhaltig, wie sie vielleicht klingen mag. Wir müssen beachten, dass wir ja nie direkten Zugang zu den Beobachtungsobjekten haben, sondern Photonen von ihnen aufnehmen, die natürlich umso länger zu uns unterwegs waren, je weiter ein aussendender Stern von uns entfernt ist.
Wie dem auch sei, ein anderes Erklärungsmodell erscheint plausibler: Alle astronomischen Objekte bilden Weltlinien, von denen jeder Beobachter -abhängig von seinem Abstand zum Objekt- einen bestimmten Punkt (Ausschnitt) zu sehen bekommen kann, wenn dieser (Welt)Punkt z. B. Photonen aussendet.
Wir müssen also annehmen, dass alle Körper, die in der Vergangenheit existiert haben, dies auch jetzt (und immer?) tun.
Stellen wir uns vor, wir hätten Zugang zu dem, was ein Mensch (oder irgendein anderer Körper) vor 1, 2, 3, 4, 5 usw. millionstel Sekunden war. Dann erhielten wir eine Serie von Körpern (Kopien). Wäre es z. B. ein Ball, so sähe diese Linie wie ein Wurm, eine Schlange oder eine Bratwurst aus. Wegen dieser Form nennen Physiker diese Serie aus dreidimensionalen Kopien (die häufig kleine Abweichungen voneinander haben) einen Zeitwurm. In wissenschaftlichen Abhandlungen wird er manchmal als „Weltlinie“ bezeichnet. Die Serie von Bällen (Elementen auf einer Weltlinie), die wir üblicherweise während einer Sekunde beobachten, ist übrigens wahrscheinlich 300.000 km lang.
Jeder Körper, gleichgültig wie viele Dimensionen ein Beobachter ihm zuschreibt, kann und muss als dreidimensionaler Ausschnitt aus einer vierdimensionalen Weltlinie bezeichnet werden. Die oben beschriebene Serie von dreidimensionalen Körpern ist eine vierdimensionale Weltlinie. Das Bild eines Wurmes (Zylinders) für solch eine Linie ist zugleich sehr hilfreich, wie auch völlig falsch und hinderlich. Es ist ein dreidimensionales Bild, kann also unmöglich einen vierdimensionalen Körper beschreiben. Die wirkliche vierdimensionale Weltlinie muss senkrecht auf dem so genannten Zeitwurm und auf allen drei Raumdimensionen stehen. Diese vierdimensionale Weltlinie ist ein vierdimensionaler Körper, der, wie alle vierdimensionalen Körper, für Menschen nicht anschaulich vorstellbar ist. Trotzdem werden Sie das Wesen der vierdimensionalen Welt (=Raumzeit) unten teilweise verstehen.
Jeder Mensch ist, wie oben schon gesagt, selbst eine vierdimensionale Weltlinie. Er bildet eine Serie von Körpern (Weltpunkten, Elementen, Kopien, Schnappschüssen, Quanten) durch die Zeit. Die einzelnen Körper unterscheiden sich, wenn sie nahe beieinander liegen, meistens nur wenig. Wir bezeichnen sie deshalb, und weil sie auseinander hervorzugehen scheinen, als Kopien. Eine Kopie eines Menschen in der Vergangenheit bezeichnen wir als sein vergangenes Ich. Eine Kopie in der Zukunft nennen wir sein zukünftiges Ich. Kein vergangenes Ich und kein in der Vergangenheit wahrgenommener Gegenstand verschwinden wirklich, wenn unser Bewusstsein durch die Raumzeit an ihm vorübergeglitten ist. Möglicherweise verschwinden alle Weltlinien des Kosmos niemals. Ein vergangenes Ich verschwindet nur aus der Sicht (Beobachtbarkeit) von Menschen, bleibt aber als Kopie (im Raumzeitkontinuum) und im Gedächtnis erhalten. Diese Äquivalenz zwischen Gedächtniskopien und realen Kopien auf Weltlinien ist möglicherweise das Tor zum tieferen Verständnis der menschlichen Erkenntnis und höherer Dimensionen (s. u.).
Das vergangene Ich eines Menschen von vor zwei Stunden ist einem fast identischen eineiigen Zwillingspartner, der räumlich greifbar neben ihm steht, prinzipiell gleichwertig. Wenn wir eine Million geklonte Schafe nebeneinander legen würden, entspräche diese Serie durch den Raum exakt jeder Serie, die jedes dieser Schafe (ein Schaf) in einer sehr kurzen Zeitspanne in der Raumzeit bildet, bilden wird oder gebildet hat. Der einzige wirkliche und wesentliche Unterschied besteht darin, dass Menschen verschiedene räumlich nebeneinander liegende Kopien nahezu gleichzeitig wahrnehmen können, zeitliche Kopien auf der gleichen Weltlinie aber nicht. Um wenigstens näherungsweise etwas Ähnliches zu erreichen, wären Zeitreisen nötig, die Menschen (noch?) nicht beherrschen, die viele Physiker aber für prinzipiell möglich halten.
Dass man bei Zeitreisen in die Vergangenheit auf sein eigenes früheres Ich treffen kann, zeigt, dass dieses nicht verschwunden sein kann. Nun ist die Möglichkeit von Zeitreisen in die Vergangenheit bei Physikern zurzeit umstritten. Aber auch die unumstrittene Möglichkeit von Zeitreisen eines Körpers in die Zukunft (der anderen und/oder der Umgebung) lässt sich mit der Annahme, dass nur die Gegenwart aller Körper existiert, nur schwer vereinbaren. Es kommt hinzu, dass folgende interessante Reise in die Vergangenheit sehr wohl und unumstritten möglich ist. Nehmen wir an, wir könnten im Jahre 2200 die gesamte Erde bis auf einige Menschen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Diese Menschen würden wir einige Jahre auf dem inzwischen bewohnbaren Mars leben lassen. Wenn wir nach dieser Zeit die Erde wie ein Raumschiff auf ihre alte Bahn um die Sonne zurückbringen, und die Marsbewohner auf diese Erde bringen, haben diese eine Reise in die Vergangenheit gemacht. Die Erde ist weniger gealtert als der Mars und alles, was auf ihm war. Für alle, denen dies zu konstruiert erscheint sei gesagt: Es genügt, z. B. einen Astronauten von der Erde weg zu beschleunigen und ihn wieder zurückzuholen. Immer machen dann alle auf der Erde zurückgebliebenen Menschen, die ihm begegnen, eine Reise in die Vergangenheit dieses Körpers. Es genügt sogar schon eine kleine Radtour auf Erden. Allerdings sind die Alterungsunterschiede zwischen Radler und Stubenhocker kaum messbar. Dennoch gilt: Jede Reise ist eine Zeitreise und jede Zeitreise ist (je nach Betrachter) gleichzeitig eine Reise in die Vergangenheit und in die Zukunft, weil sich immer ein Objekt aus der Vergangenheit und eines aus der Zukunft des jeweils anderen begegnen.
Alle Zeitreisen sind wahrscheinlich nur durch die Annahme der Existenz von materiellen Weltlinien verstehbar und erklärbar.
Wir halten abschließend noch einmal fest: Die Raumzeit besteht aus einem komplexen riesigen Netzwerk (Filz, Astwerk) vierdimensionaler Weltlinien, durch welches das dreidimensionale menschliche Wahrnehmungsbewusstsein zu gleiten glaubt.
Damit haben wir die Vorstellung der für unsere Zwecke wichtigsten physikalischen Erkenntnisse bis zum Jahre 1999 abgeschlossen. Die Zeitgleittheorie wurde zu ca. 85 % zwischen Juli 1999 und April 2000 entwickelt.
Wir widmen uns nun dieser Theorie und damit einem neuen Weltbild und dem Versuch der Erklärung und Lösung einiger wichtiger Probleme der Physik des 20. Jahrhunderts.

Die Zeit

Ein zentraler Begriff der Zeitgleittheorie ist die Zeit. Wir widmen uns deshalb zunächst diesem Begriff, indem wir die beiden von Menschen verwendeten Zeitbegriffe noch einmal genauer beleuchten und klar unterscheiden.

Der erste Zeitbegriff, die vierte Dimension

Wir fassen noch einmal zusammen: Die vierte Dimension ist ein von Menschen unabhängig existierender physikalischer Tatbestand. Sie ist eine Dimension wie jede andere. Alle Dimensionen sind nicht nur mathematisch, wie von Hartle und Hawking bewiesen, sondern auch physikalisch, wie von Minkowski und Einstein postuliert, gleichwertig und austauschbar.
Wenn man mit einem dreidimensionalen Würfel (ohne Zahlen) würfelt, bzw. ihn dreht, kann man nach dem Wurf nicht sagen, welche seiner Kanten vor dem Wurf die Höhe, Breite oder Länge bildete. Das gleiche gilt auch für die Drehung eines vierdimensionalen Würfels. Die vierte Dimension (die Zeit!?) dieses Würfels kann gegen jede Raumdimension ausgetauscht werden, ohne dass die inneren Strukturen des Würfels sich ändern. Wir werden später zeigen, dass wir (meistens kleine) Drehungen vierdimensionaler Körper häufig, z. B. bei Beschleunigungen, beobachten.
Alle Dimensionen stehen senkrecht aufeinander und bilden einen zusammenhängenden Gesamtkörper. Dieser (die Gesamtheit aller bekannten vierdimensionalen Körper) wird als Raumzeitkontinuum oder Raumzeit bezeichnet. Die vier beteiligten Dimensionen bilden die Raumzeit genauso gleichwertig und zusammenhängend, wie drei Dimensionen einen dreidimensionalen Körper. Wir können uns einen Körper, bei dem noch eine weitere Dimension senkrecht auf den bekannten drei Dimensionen Länge, Höhe und Breite steht, nicht vorstellen. Dennoch existiert ein solcher vierdimensionaler Körper, wir können ihn auch einwandfrei mathematisch beschreiben bzw. berechnen. (Wir wissen sogar sehr genau, wo sich die vierte Dimension befindet, nämlich an den Orten, die wir Vergangenheit und Zukunft nennen.). Dieser Körper entspricht der gesamten Welt, in der wir leben, wesentlich exakter als das dreidimensionale so genannte Universum. Statt der Raumzeit haben viele Menschen dieses winzige dreidimensionale Universum zur vollständigen Gesamtheit erhoben und erklärt. Dies ist ein ähnlicher verfälschender Irrtum, wie die Vorstellung einer Erdscheibe statt einer Erdkugel. Wir werden später zeigen, dass auch die Raumzeit, wie die Erde, möglicherweise ein zyklisches System ist und die meisten bekannten kosmischen Vorgänge im Universum durch ein zyklisches Raumzeitmodell ähnlich verständlicher werden, wie geographische durch die Berücksichtigung der Kugelgestalt der Erde.
Die Raumzeit ist zwar für menschliche Gehirne nicht wirklich vorstellbar, dennoch wollen wir uns mit folgenden Hilfsmitteln so nahe wie möglich an eine vage Vorstellung herantasten. Wir kommen einer Vorstellung der Raumzeit näher, wenn wir die versuchte geometrische "Vorstellung" eines dreidimensionalen Körpers einschließlich einer weiteren senkrechten Dimension mit einer anderen vagen Vorstellung der Raumzeit verbinden. Diese Vorstellung war, wie oben schon angedeutet, dass die Raumzeit alles ist, was das bekannte Universum einmal war, ist und sein wird. Die gesuchte Senkrechte auf Länge, Höhe und Breite erstreckt sich also in die Zukunft und in die Vergangenheit. Wenn Zukunft und Vergangenheit die vierte Dimension charakterisieren, liefert unser räumliches -besonders unser episodisches- Gedächtnis Vorstellungen, die dem Wesen der Raumzeit und der vierten Dimension sehr nahe kommen. Wenn wir eine Episode unseres Lebens vor unserem geistigen Auge ablaufen lassen, bzw. als Ganzes zu betrachten versuchen, erleben wir die beste mögliche Vorstellung eines vierdimensionalen Körpers, also eines Ausschnittes aus der Raumzeit. Eine weitere Hilfe bietet die folgende Betrachtung, die zeigt, wie man sich höhere Dimensionen aus niedrigen entwickelt vorstellen kann:

Einen vierdimensionalen Raum kann man als aus ein-, zwei- und dreidimensionalen Untereinheiten aufgebautes System auffassen. Wenn man sich diesen hierarchischen Aufbau genauer anschaut, wird gleichzeitig der Begriff „Weltlinie" klarer. Weltlinien können nämlich als das Baumaterial jedes Körpers aufgefasst werden. Körper der Dimension n entstehen, indem man Körper bzw. Weltlinien der Dimension n minus 1 nebeneinander legt. Das machen wir uns an Beispielen klar: Wenn man z. B. eindimensionale Körper, also Linien, nebeneinander legt, entstehen zweidimensionale Körper, also Flächen. Ein Stofftaschentuch besteht beispielsweise aus einer (eigentlich zwei) Serie von nebeneinander gelegten Fäden, die man vereinfacht als eindimensionale Körper auffassen kann. Jede Fläche ist eine zweidimensionale Weltlinie (auch wenn sie nicht wie eine Linie aussieht). Wenn man eine Serie von Taschentüchern, also Flächen, aufeinander legt, entsteht ein dreidimensionaler Körper, nämlich ein Quader oder Würfel. Dies ist eine dreidimensionale Weltlinie. Eine n-dimensionale Weltlinie besteht also aus einer Serie n minus 1-dimensionaler Körper. Vierdimensionale Weltlinien bestehen z. B. aus einer Serie dreidimensionaler Körper durch die Zeit und werden auch als Zeitwürmer bezeichnet.

Vierdimensionale Weltlinien sind Teile (Ausschnitte) der Raumzeit, so wie ein Würfel oder ein Baum Teile der dreidimensionalen Welt sind. Vierdimensionale Weltlinien sind vierdimensionale Körper. Eine solche Weltlinie, eine Serie dreidimensionaler Körper durch die vierte Dimension (Zeit?), ist für Menschen nicht vorstellbar, wohl aber eine Serie dreidimensionaler Körper durch den Raum. Z. B. bildet eine Geldrolle aus Münzen einen Zylinder, eine Serie von Tennisbällen eine Bratwurst mit Einschnürungen. Diese Serien sind dreidimensional, also nicht vierdimensionale Zeitwürmer, aber solch ein dreidimensionales Modell für vierdimensionale Körper (Weltlinien) reicht aus, um das Wesen der Bewegung und der Raumzeit zumindest teilweise zu verstehen. Der Unterschied zwischen den dreidimensionalen Modellen vierdimensionaler Weltlinien und wirklichen vierdimensionalen Weltlinien ist wichtig aber unvorstellbar. Dennoch können wir diesen Unterschied begreifbar machen, indem wir uns den vorstellbaren Unterschied zwischen zwei- und dreidimensionalen Weltlinien vor Augen führen. Dies werden wir unten am Teichmodell durchführen.
Fassen wir die wichtigsten Gedanken noch einmal zusammen:

Die Raumzeit besteht aus einem nicht anschaulich vorstellbaren komplexen Netzwerk (Filz, Astwerk) aus vierdimensionalen Körpern (vierdimensionalen Weltlinien), wie der Raum aus dreidimensionalen Körpern.
Durch die Raumzeit gleitet das beobachtende menschliche Bewusstsein und die wahrnehmbare 3d-Welt aus der Vergangenheit in die Zukunft (s. u.).
Eine vierdimensionale Weltlinie ist alles, was ein Körper ist, war und sein wird. Man kann sie, wie wir oben gesehen haben, formal, aus quantenphysikalischen Gründen wahrscheinlich auch real, als eine Serie dreidimensionaler Körper (Kopien, Einzelelemente, Weltpunkte, Schnappschüsse, Quanten) durch die Zeit auffassen.

Die Quantelung der Welt
Die Problematik der Quantelung wollen wir etwas genauer erläutern. Wir müssen erklären, warum wir glauben, dass eine Weltlinie aus einzelnen Elementen besteht. Theoretisch könnte sie ja auch eine kontinuierliche Einheit sein.

Die Quantenphysik hat jedoch gezeigt, dass alle bekannten physikalischen (materiellen) Systeme zeitlich und räumlich in kleine Energiepakete, eben die Quanten, aufgeteilt sind oder als solche erscheinen (s. u. und o.). Ich vermute, dass das Wesen der Quantelung z. B. eines Quarks darin besteht, dass jeder Körper, z. B. ein Quark, und insbesondere auch Beobachter und Messinstrumente, aus einer zeitlichen Serie von (Quark)kopien (=Weltpunkten) bestehen. Ich vermute weiterhin, dass Quanten, Weltpunkte, Kopien, Ereignisse usw. Synonyma für das gleiche physikalische Phänomen sind. Jede Einzelkopie auf jeder Weltlinie kann also als Quant aufgefasst werden und verhält sich wie ein Quant. Große Körper (Bakterien, Menschen, Planeten) bestehen allerdings aus so vielen Einzelquanten, dass die Quanteneigenschaften verwischen (verschmieren) (Genaueres s. u.). Jede dreidimensionale Kopie entspricht einem Quant (besser, kann als Quant aufgefasst werden). Jeder Beobachter und jedes Messinstrument bestehen selbstverständlich ebenfalls (zeitlich wie räumlich) aus Quanten. Dies ist ein Grund dafür, dass Menschen die Welt gequantelt erscheint. Es ist auch eine wichtige Ursache für die meisten großen quantenphysikalischen Probleme des 20. Jahrhunderts (s. u.). Das Verständnis der Bedeutung der Quantelung aller beobachteten und beobachtenden Weltlinien bildet im Verbund mit der Zeitgleittheorie eine wichtige Grundlage für das Verständnis aller Messvorgänge und der quantenphysikalischen Rätsel.

(Die Problematik der Quantelung und der Natur von Weltlinien wird unten [und u. a. in „Spektrum der Wissenschaft“, Heft, 11, 1994 auch mit bildlichen Darstellungen von David Deutsch] genauer erläutert.). Jeder Körper, den Menschen wahrnehmen, ist eine dreidimensionale Kopie aus dieser Serie von Kopien, die sich wie ein Wurm (Zeitwurm =vierdimensionale Weltlinie) aus der Vergangenheit in die Zukunft erstreckt. Solche Kopien sind z. B. das, was ein Mensch (Gegenstand, Teilchen) vor einer, zwei, drei usw. Millionstel (Billiardelstel?. Trilliardelstel)?) Sekunden war.
Die Begriffe „vierdimensionale Welt“, „derzeit erfahrbare Welt“, „Raumzeit“, „Raumzeitkontinuum“ und „vierdimensionaler Raum“ sind teilweise synonym.
Wir werden sehen, dass, trotz der Anschauungsprobleme, mit Hilfe dreidimensionaler Modelle, das Wesen dieses Raumes für Menschen verständlich wird, wenn das Wesen der Bewegung verstanden wird.

DIE ZEITGLEITTHEORIE

Der zweite Zeitbegriff (Zeitpfeil, Zeitgleiten)

Zusammenfassende Übersicht

Menschliche Gehirne sind so konzipiert, dass sie vierdimensionale Weltlinien niemals in ganzer Länge überschauen können. Wir können niemals zwei Weltpunkte, z. B. etwas Vergangenes und etwas Gegenwärtiges, auf derselben Weltlinie gleichzeitig beobachten. Einfacher gesagt: Wir können niemals gleichzeitig etwas Gegenwärtiges und etwas Vergangenes (Zukünftiges) wahrnehmen. Möglicherweise liefert allerdings die Beobachtung von Antimaterie Informationen aus dem Raumzeitgebiet, das wir als unsere Zukunft bezeichnen (s. u.).

Menschen sind so konzipiert, dass ihnen ihr Gehirn immer nur an einem Gegenwartszeitpunkt aktiviert erscheint. Menschen nehmen deshalb von vierdimensionalen Weltlinien immer nur einen dreidimensionalen Gegenwartsausschnitt, also ein Einzelelement (Einzelkopie), wahr, den sie Gegenstand, Quant, Weltpunkt oder Körper nennen. Zur arterhaltenden Konzeption menschlicher Gehirne gehört außerdem, dass die Wahrnehmung dieses Gegenwartsausschnitts mit wahrscheinlich gleichbleibender Geschwindigkeit aus der Vergangenheit in die Zukunft über vierdimensionale Weltlinien gleitet, wie der Schein einer Taschenlampe oder Stroboskoplampe in der Dunkelheit über den Stamm oder die Äste eines Baumes (vgl. auch Wunderkerzenmodell oben).

Das menschliche Bewusstsein vergleicht jede Kopie, die es zu einem Gegenwartszeitpunkt wahrnimmt, mit den letzten vorher wahrgenommenen, in der Erinnerung gespeicherten Kopien. Durch diese Vergleiche entsteht bei nichtparallelen Weltlinien der Eindruck von Bewegung. Betrachten wir das Ganze wegen seiner zentralen Bedeutung nun detaillierter:

Das Gleiten durch die Raumzeit
Wir haben gesehen, dass Menschen von jeder Weltlinie, z. B. von sich selbst, zu jedem Zeitpunkt immer nur eine Einzelkopie beobachten können. Dabei beobachten sie Schritt für Schritt aus der Vergangenheit in die Zukunft auf jeder Weltlinie eine benachbarte Einzelkopie nach der anderen. Die Beobachtung erfolgt meistens mit Photonen, z. B. mit Lichtstrahlen. Wir machen das Geschehen an einem Modell deutlich: Stellen Sie sich vor, Sie richten den Scheinwerfer einer Taschenlampe bei völliger Dunkelheit auf eine heruntergelassene Bahnschranke oder einen Birkenstamm. Wenn Sie den Schein allmählich von links nach rechts über die Schranke oder den Stamm wandern lassen, so entspricht dies nahezu exakt Ihrer Wanderung und Beobachtung aus der Vergangenheit in die Zukunft. Die dreidimensionale Bahnschranke entspricht einer vierdimensionalen Weltlinie. Sie sind sich ganz sicher, dass der rote Bereich der Schranke nicht wirklich verschwunden ist, wenn der Schein der Lampe gerade den folgenden weißen Bereich erreicht hat. Dasselbe gilt für jeden Bereich eines Birkenstammes oder Astes. Genauso existiert das, was Sie (jeder Körper) gestern waren, noch immer und möglicherweise ewig, auch wenn Sie es nicht mehr sehen können. Man kann sich Ihre Wanderung durch die Zeit so vorstellen, dass mit einer Blitzlampe immer nur ein Blitz auf jede Kopie auf einer vierdimensionalen Weltlinie, die Sie beobachten, geworfen wird. Dies entspricht völlig der Wahrnehmung scheinbarer Bewegungen bei der Betrachtung eines Films. Beim Film werden nacheinander Fotos, also zweidimensionale Kopien, mit einem kurzen Lichtblitz auf die Leinwand geworfen. Obwohl sich auf der Leinwand nichts bewegt, verfällt doch jeder Zuschauer einer Bewegungsillusion. Beobachtungen der realen Welt erfolgen völlig analog. Der wichtigste wesentliche Unterschied besteht darin, dass in der realen Welt dreidimensionale Kopienserien vorliegen. Stellen Sie sich vor, Sie hätten einen dreidimensionalen Film, bei dem anstelle jedes zweidimensionalen Fotos eine würfelförmige dreidimensionale Kopie vorläge. Wenn Sie diesen Film dreidimensional darstellen, also eine 3d Kopie nach der anderen in einen Raum projizieren, und betrachten (an der Entwicklung dieser Darstellungstechnik arbeiten Menschen noch) entspricht diese Betrachtung jeder üblichen Beobachtung eines Gegenstandes oder Vorgangs. Stellen Sie sich vor, Sie hätten einen dreidimensionalen Film von einem Theaterstück gedreht. Wenn Sie diesen Film dann später dreidimensional auf (über die Bretter) eine Theaterbühne projizieren, also vorführen, ist es für die Zuschauer ohne Zusatzinformationen unmöglich zu erkennen, ob ein Film gezeigt wird oder reales Theater gespielt wird. Die so genannte wirkliche Welt ist einem perfekten 3-d Kinofilm gleichwertig (=äquivalent). Bei der Bildung des subjektiven menschlichen Zeitbegriffs (das Erleben des Zeitflusses) werden mental Einzelkopien zeitlich und räumlich so zu Gruppen (Kopiepaketen) zusammengefasst, dass die im Sinne der Arterhaltung günstigste subjektive Zeitgeschwindigkeits- und Zeitrichtungsillusion entsteht. Arterhaltend heißt, dass die Geschwindigkeit eines Raubfeindes, des Alterns, der Moleküle (=Temperatur) usw. mit der Geschwindigkeit, die dem Überleben am besten dient, empfunden wird. Arterhaltend bedeutet physikalisch: relativ große vierdimensionale (=zeitliche) Ausdehnung bewirkend. Jede Einzelkopie innerhalb einer menschlichen Weltlinie führt wahrscheinlich alle aufeinander folgenden Einzelbeobachtungen ewig, rhythmisch, in quantensprunganalogen Schritten in Zukunft und Vergangenheit immer wieder aus. Anders gesagt: Das Leben eines Menschen wurde und wird von den Einzelkopien auf der Weltlinie immer wieder so erlebt, wie es jeder Mensch erlebt hat.

Die gesamte Problematik wird in den folgenden Modelldarstellungen noch deutlicher:
Das Alleemodell

Sie fahren bei völliger Dunkelheit im Auto auf einer Allee. Sie schauen im rechten Winkel zur Fortbewegungsrichtung zur Seite. Eine Blitzlampe leuchtet so auf, dass jeder Baum von einem Lichtblitz getroffen wird. Sind die Bäume am Straßenrand alle gleich, so glauben Sie, dass der eine (immer gleiche) Baum, den sie zu beobachten glauben, unverändert bleibt, also z. B. nicht altert und sich nicht bewegt. Die dreidimensionale Baumreihe ist Modell für jede vierdimensionale Weltlinie.

Steht eine Reihe von 100 000 nahezu gleichen Bäumen am Rand, von denen jeder eine Winzigkeit größer ist, als der vorhergehende, bilden Sie die Illusion, dass ein Baum am Straßenrand wachse (größer werde), indem Sie die jeweils sichtbare Baumkopie mit allen in Ihrem Gedächtnis vergleichen. (Bei Zeitrafferaufnahmen von wachsenden Pflanzen entsteht der gleiche Eindruck durch die Betrachtung schnell hintereinander gezeigter zweidimensionaler Kopien (Fotos) der Pflanze zu verschiedenen Zeitpunkten.).

Wenn die Straße sich zu einem Platz erweitert, glauben Sie, dass ein 3d-Baum sich von Ihnen entferne, wenn der Platz gekrümmte Ränder hat, dass die Geschwindigkeit, mit der der Baum sich entfernt, sich ändert.

Werden die Blätter in der Baumreihe allmählich bunter und weniger, so glauben Sie, es werde Herbst. Das Licht des Tages verschafft ihnen die Möglichkeit, eine Dimension höher zu schauen. Sie können alle verschiedenen Bäume gleichzeitig betrachten. (Dies entspricht einem Blick auf einen vierdimensionalen Körper, also der gleichzeitigen Betrachtung vergangener, gegenwärtiger und zukünftiger Ereignisse.). Sie stellen fest, dass es an der Allee niemals Veränderungen im Sinne der Nachtfahrtillusionen gab und gibt. Wenn sie immer wieder in ihre eigene Vergangenheit schauen könnten, würden Sie ebenfalls feststellen, dass alle Weltpunkte auf allen Weltlinien unverändert bleiben. Dieser Rückblick ist allerdings wahrscheinlich unmöglich, u. a. weil (wenn) ihre Beobachtungen die vergangene Welt verändern würden.

Noch stärker der vierdimensionalen Realität entsprechend als die oben vorgestellten Modelle ist das folgende:

An den gegenüberliegenden Rändern der Straße (des Lebens) stehen Millionen von allmählich größer werdenden Kopien zweier gleichzeitig geborener Menschen, die sich einer nach dem anderen gegenseitig mit Blitzlampen, welche immer nur einmal eine gegenüberliegende Kopie beleuchten, beobachten. Beide glauben voneinander, die Entwicklung eines Individuums zu beobachten, berücksichtigen aber dabei auch gleichzeitig ihre eigene Alterung.

Auch dieses Modell lässt sich noch verbessern:
Das Tunnelmodell
Die Summe aller im Laufe des Lebens eines Menschen beobachteten Objekte und Räume entspricht (bildet) einen komplex strukturierten Tunnel, den der Mensch etwa in der Mitte scheinbar durchfliegt. Alle Gegenstände und Beobachter sind Teile von Weltlinien (Kopienserien, Körperserien, Zeitwürmern), die fast alle mehr oder weniger parallel zur Tunnelrichtung liegen. Als Modell kann man sich eine Reihe von nicht ganz geraden Fäden oder auf Hunderte von Metern gestreckte Wunderkerzen vorstellen. Eine dieser Wunderkerzen ist Modell für die Weltlinie des Beobachters. Alle anderen Weltlinien senden nun Lichtsignale zu dieser Mittelweltlinie (Beobachter). Während das Bewusstsein des Beobachters über seine eigene Weltlinie gleitet, empfängt es diese Signale. Die Signale stoßen nicht im rechten Winkel auf die Empfängerweltlinie. Jedes Signal kommt von einem Weltpunkt, der auf der Senderweltlinie näher zum Tunneleingang liegt als der Empfängerweltpunkt auf der Empfängerweltlinie. Diese Erscheinung erklärt sich daraus, dass aus der Sicht der Beobachter(Weltlinien) Licht eine gewisse Zeit benötigt, um von einer Weltlinie zur anderen zu gelangen. Ein Lichtstrahl verbindet also stets einen tunneleingangnäheren Weltpunkt mit einem tunneleingangferneren. Das entspricht der üblichen Formulierung: Wir schauen stets in die Vergangenheit, da das Licht Zeit benötigt, um von einem Körper zum anderen zu gelangen. Möglicherweise verbinden Lichtstrahlen parallele Weltlinien im Winkel von 45°. Sie treffen aber im Winkel von 90° auf die Empfängerweltlinie (Absorption) und verlassen auch die Senderweltlinie (Emission) im Winkel von 90°. Der scheinbare Widerspruch löst sich auf, wenn man davon ausgeht, dass Lichtstrahlen aufgrund ihres Wellencharakters eine Zickzacklinie bilden, für die die Stufen einer Treppe ein geeignetes Modell sind (Details unten). Wenn die Körper, wie z. B. Erde und Mond, etwa 400000 km auseinander liegen, benötigt das Licht etwa 1,3 Sekunden, um diese Strecke zurückzulegen. Wir sehen also vereinfacht gesagt den Mond gewöhnlich so, wie er aus unserer Sicht vor 1,3 Sekunden aussah. Im Universum (eigentlich in der Raumzeit) entspricht der Tunneleingang dem Urknall. Das heißt, wenn wir z. B. eine 12 Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie beobachten, so sehen wir einen „uralten“ Weltpunkt auf der Weltlinie dieser Galaxie, der sehr viel näher am Urknall liegt als unser Beobachterweltpunkt auf unserer Milchstraßenweltlinie. Für gewöhnlich beobachten wir aber nicht nur einen Weltpunkt sondern ganze Ausschnitte aus der Raumzeit, z. B., wenn wir nachts auf die Milchstraße schauen. Dabei gleitet der gesamte für Menschen wahrnehmbare dreidimensionale Raum scheinbar durch den vierdimensionalen Raum (Tunnel), von dem er selbst ein Teil ist. Für diese dreidimensionale Wahrnehmungswelt müssen wir nun ein Modell schaffen, welches in unseren dreidimensionalen Tunnel passt. Es ist sehr grob vereinfacht eine Halbkugeloberfläche, eine halbe Seifenblase oder eine Trichteroberfläche. Um die räumlichen Zuordnungen klar zu machen, stellen Sie sich vor, ein Trichter, der genau in den Tunnel passt, wandert durch den Tunnel. Wir stellen uns vor, dass alle Weltlinien im Tunnel wie durch eine Seifenblase durch diesen Trichter verlaufen. Durch die Mitte (den Durchlauf eines Haushaltstrichters) verläuft die Beobachterweltlinie. Die Lichtsignale bewegen sich auf (eigentlich in) der Trichteroberfläche. Der Durchmesser des elastischen Tunnels hängt vom Abstand zum beobachteten Gegenstand ab. Bei einer romantischen Betrachtung des Abendhimmels ist der Tunnel z. B. viel größer als bei einem ebenso romantischen Candle-Light-Dinner im Esszimmer.
Formulieren wir das Problem der Vergangenheitsbeobachtung noch einmal etwas anders: Je größer der Abstand zwischen zwei Kopienserien (4d-Weltlinien), desto relativ älter erscheint die beobachtete Kopie (Körper), weil das Licht Zeit benötigt, um von der Kopie zum Beobachter zu gelangen. Zeit benötigen entspricht unserer Formulierung (oben): Das Licht von weit entfernt liegenden Weltlinien erreicht eine Kopie auf der Beobachterweltlinie, die viel weiter von der Senderkopie entfernt liegt, als es bei nahe beieinander liegenden Weltlinien der Fall ist (Details unten). Möglicherweise verlaufen Lichtstrahlen auf gekrümmten Bahnen, wenn (weil?) die Raumzeit als Ganzes gekrümmt ist und/oder, weil der Zeitfluss sie krümmt (Details unten).
Je größer der Winkel zwischen Beobachterweltlinie und beobachteter Weltlinie ist, desto größer scheint der Abstand zwischen zwei nacheinander beobachteten Kopien, z. B. zwei Bäumen am Rande eines Platzes (siehe oben), auf der beobachteten Weltlinie im Vergleich zu Abständen auf der eigenen Weltlinie. Dies ist ein Grund für die scheinbare Dehnung einer Dimension, nämlich der Zeit, wenn man einen Körper beobachtet, der sich im Vergleich zum Beobachter relativ schnell bewegt (genaue Erläuterungen unten).

Für das Verständnis des Wesens der Bewegung ist das Bild, in dem sich die Allee zu einem Platz erweitert, am wichtigsten. Dieses Bild zeigt eine wichtige Erkenntnis. Sobald die Baumreihe nicht mehr parallel zur Bewegungsrichtung des Autos steht, entsteht die Illusion, ein Baum entferne sich, also Bewegung. Dies kann verallgemeinert werden: Immer, wenn ein Mensch (eigentlich eine menschliche Weltlinie) eine andere Weltlinie beobachtet, die scheinbar in einem Winkel zwischen 0 und 90 Grad zur Weltlinie dieses Beobachters steht, glaubt der Beobachter, ein dreidimensionaler Körper bewege sich auf ihn zu oder von ihm weg. Wirklich verständlich wird das Wesen der Bewegung in Verbindung mit dem zwei- und dreidimensionalen Teichmodell unten. Bevor wir uns der Bewegung widmen, beschreiben wir das Zeitgleiten für die, die es noch nicht restlos verstanden haben, noch einmal mit anderen Worten. rgtfvzhb

Das Zeitgleiten

Wir erinnern nochmals: Menschen erleben die Welt so, als gleite die dreidimensionale Welt, die sie wahrnehmen und sich anschaulich vorstellen können, durch die vierdimensionale Welt, die sie sich nicht anschaulich vorstellen können. Auch dieser Vorgang ist für Menschen nicht vorstellbar, wohl aber das Gleiten einer Fläche durch den Raum, also eines zweidimensionalen Körpers durch einen dreidimensionalen Körper. Z. B. entspricht das allmähliche Aufsteigen des Wasserspiegels (=Fläche) eines Stausees an einem Haus oder Baum (=dreidimensionaler Raum), dem Gleiten des menschlichen Wahrnehmungsraumes durch die Raumzeit. Das Verständnis dieses Bildes, das unten näher erläutert wird, ist die wichtigste Voraussetzung für das Verständnis dieses Buches.

Wir bezeichnen den zweiten Zeitbegriff, der den traditionellen Begriffen „Zeitfluss“ oder „Vergehen der Zeit“ entspricht, als „Zeitgleiten", um ihn von der vierten Dimension und allen bisherigen Vorstellungen des Zeitflusses deutlich zu unterscheiden. Wir werden im Folgenden zeigen, dass dieses Zeitgleiten möglicherweise ein (z. T.?) subjektives Phänomen ist, das ohne Menschen (und viele Tiere [Außerirdische?]) gar nicht existiert und dessen tieferes Verständnis Lösungsvorschläge für einige der großen Probleme der Physik des 20. Jahrhunderts liefert. Die meisten Physiker fassen sich selbst und ihre Messgeräte jedoch irrtümlich bei Messungen nicht als eine zeitliche Serie von Kopien sondern als Einheiten (Unitäten) auf.
Das Teichmodell

Wir widmen uns jetzt weiteren dreidimensionalen Modellen, die uns -wie versprochen- dem Wesen vierdimensionaler Weltlinien, des Zeitgleitens und der Bewegung näher bringen werden. Als Modell für die wahrnehmbare dreidimensionale Welt wählen wir wieder eine zweidimensionale Welt, nämlich eine Wasseroberfläche, die dem Trichter im Tunnel (s. o.) entspricht. Als dreidimensionales Modell für die Raumzeit wählen wir eine Baumkrone und Schilfrohre. Als Modell für das Vergehen der Zeit, bzw. für das Gleiten der dreidimensionalen menschlichen Wahrnehmungswelt durch die Raumzeit, wählen wir das Aufsteigen des Wasserspiegels eines Stausees oder Teiches an und in einer Baumkrone und an Schilfrohren. Als Einstieg verwenden wir das besonders einfache aber unzureichende Teichmodell, das wir oben schon kurz angesprochen hatten:
Abb. 1



Zur besseren Veranschaulichung gehen wir von einer Wasseroberfläche des Teiches aus, die 1/10 Millimeter dick ist, behalten aber im Hinterkopf, dass diese Höhe eigentlich nicht existiert. Wir stellen uns vor, dass in dieser Wasseroberfläche intelligente Wesen, nämlich Schilfhalmausschnitte, leben, wie Menschen im Raum. Dem Lebewesen im üblichen Sinne entspricht die Kontaktstelle von Wasserspiegel und Schilfhalm. Der Schilfhalm entspricht diesem Lebewesen einschließlich seiner Vergangenheit und Zukunft. Schilfhalme sind also dreidimensionale Modelle für menschliche Beobachter und Beobachtungsobjekte in einer vierdimensionalen Welt, also für (menschliche) vierdimensionale Weltlinien, d. h., für alles, was ein Mensch einmal war, ist und sein wird. Die Wasseroberfläche ist ein Modell für den für uns wahrnehmbaren dreidimensionalen Raum. Sie ist ein Ausschnitt aus dem Raum wie unser Raum ein Ausschnitt aus der Raumzeit. Der Teich und seine Umgebung (vor allem das Wasser, die Schilfrohre und die Luft über dem Wasser) sind ein dreidimensionales Modell für die Raumzeit. Das Wasser entspricht der Vergangenheit, die Luft über dem Wasser der Zukunft und das Steigen des Wasserspiegels unserer (scheinbaren?) Wanderung von der Vergangenheit in die Zukunft (dem Zeitgleiten). Schilfhalme (=Schilfhalmteichwesen) können nur in der Ebene des Wasserspiegels zweidimensionale Körper wahrnehmen, aber kein Unten und Oben, wie Menschen im Raum nur dreidimensionale Körper in der Gegenwart, aber kein Gestern und Morgen. Schilfhalmteichwesen können aber diese Beobachtungen als zweidimensionale Erinnerungen (oder Zukunftsvisionen) speichern (oder entwickeln), wie Menschen dreidimensionale Erinnerungen z. B. im episodischen Gedächtnis. Das Schilfhalmteichwesen sieht also auf Querschnitte durch Blätter, Halme und alles Sichtbare, was gerade vom Wasserspiegel berührt wird, wie wir dreidimensionale Ausschnitte aus unserem vierdimensionalen „Teich“ (=Universum einschließlich Vergangenheit und Zukunft =Raumzeit). Jedes Schilfhalmteichwesen bezeichnet den kreisförmigen Ausschnitt des Schilfhalms, an der Berührungsstelle mit dem Wasserspiegel als sein Ich, wie ein Mensch seine jeweils beobachtbare dreidimensionale Gegenwartskopie (=Körper). Das eigentliche Wesen eines Schilfhalmteichwesens ist jedoch der gesamte Schilfhalm, so wie das eigentliche Wesen eines Menschen auch aus seiner Vergangenheit und Zukunft besteht und durch seine Vergangenheit bestimmt ist. Ein Teichwesen kann als eine Serie von Kreisflächen, die übereinander gestapelt eine dreidimensionale Weltlinie (=Stab, Schilfhalm) bildet, aufgefasst werden. Ein Schilfhalmteichwesen erinnert und identifiziert sich aber auch an und mit andere(n) tiefere(n) [frühere(n)] Kreisflächen seines Stabes (4d-Weltlinie) und bildet auf der Basis seiner Untenerinnerungen durch Extrapolation Obenprognosen (Zukunftsprognosen) und Bewegungsvorstellungen.
An dieser Stelle wollen wir uns klar machen, wie und warum Menschen vierdimensionale Weltlinien in ihrer Vorstellung zu dreidimensionalen Weltlinien machen, statt zu vierdimensionalen. Wir stellen uns vor, dass ein Schilfhalmteichwesen versucht mit Hilfe seiner Erinnerungen eine Vorstellung von einer dreidimensionalen Weltlinie, z. B. von einem Schilfhalm, zu entwickeln. Dabei kann es die einzelnen Kreisausschnitte nicht realitätskonform übereinander stapeln, sondern nur in einer Fläche nebeneinander legen. Es kann ja nur in einer Fläche wahrnehmen und vorstellen, sowie wie wir nur im Raum. Seine Vorstellung von einem Rohr ist eine Serie von nebeneinander liegenden Kreisflächen, also ein lang gestrecktes Oval. Dieses Oval entspricht dem dreidimensionalen Wurm, den wir uns vorstellen, wenn wir uns einen vierdimensionalen Zeitwurm vorstellen wollen. Zwischen diesem lang gestreckten Oval und einem dreidimensionalen Wurm besteht der gleiche Unterschied wie zwischen einem dreidimensionalen Wurm und einer vierdimensionalen Weltlinie.
Die Beobachtung eines anderen Ausschnitts aus einem benachbarten Schilfrohr an dessen Berührungsstelle mit dem Wasserspiegel entspricht der Beobachtung eines anderen Menschen oder Gegenstandes durch einen Menschen. Schilfrohre usw. im Teich entsprechen geraden vierdimensionalen Weltlinien in unserer Welt. Alle Beobachtungen dieses Teichwesens finden natürlich nur innerhalb der Wasseroberfläche statt. Photonen, die Informationen zu ihnen übertragen, bewegen sich nur innerhalb dieser Fläche. Dies entspricht der Tatsache, dass übliche menschliche Beobachtungen nur im dreidimensionalen Raum möglich sind. Die Photonen (Wellen) aber verhalten sich möglicherweise genauso, wie Wasserwellen. Wasserwellen, die z. B. am Meeresboden entstehen, breiten sich im gesamten Gewässer aus. So entstehen z. B. Tsunamis. Wasserwellen sind überall, im Wasser, also im Raum und nicht nur an der Oberfläche. Genauso könnten Photonen überall in der Raumzeit, nicht nur im Raum sein. Dieser Gedanke könnte von großer Bedeutung für das Verständnis bestimmter physikalischer Probleme sein (Nichtlokalität, Doppelspaltexperimente, Wesen des Photons [s. u.]). Die zweidimensionale Wasseroberfläche gleitet durch den dreidimensionalen Raum, wie die für Menschen beobachtbare dreidimensionale Welt durch den vierdimensionalen Raum. Wenn das Teichwesen während des Steigens des Wasserspiegels seine Umgebung beobachtet, entwickelt es die gleichen Illusionen, wie wir in unserer Welt. Selbstbeobachtungen und die Beobachtung eines Schilfrohres, das parallel zum Beobachterstab steht, hinterlassen den Eindruck eines ruhenden Kreises, der sich nur in sich selbst verändert, was durch Erinnerungsvergleiche festgestellt wird. Solche Veränderungen können z. B. Stellen mit vielen oder wenigen Schmutzpartikeln oder Grünalgen sein. Menschen beobachten statt ruhender Kreise ruhende Körper und bezeichnen die entsprechenden Veränderungen an ihren Weltlinien als Alterung. Manche, auf der Nordhalbkugel, beobachten dabei, wie der kostbare Kreis um ihren köstlichen Bauchnabel (Umfang), dank köstlicher Kost, nicht ruht, sondern wöchentlich um einen Millimeter zunimmt, während auf der Südhalbkugel häufig das Gegenteil geschieht.
Das Erlebnis des Todes (wir sind jetzt, trotz des „kötzlichen“ Übergangs, wieder beim Schilfhalmwesen) entspricht dem Erreichen der Schilfhalmspitze durch den Wasserspiegel.
Jetzt wollen wir uns genauer mit dem Verständnis der Bewegung beschäftigen:
Wir stellen uns vor, dass das senkrechte Schilfrohr(teichwesen) in Abb. 1 das andere Schilfrohr beobachtet. (Wir könnten jedes Schilfrohr [jede Weltlinie], das in irgendeinem Winkel zwischen 0° und 90° zum Beobachterschilfrohr (Beobachterweltlinie) steht, für diese Modellvorstellung wählen.). Dieses Schilfrohr schafft, wenn der Wasserspiegel steigt, die Illusion eines Ovals, das sich als Ganzes im Raum bewegt. Je weiter der Wasserspiegel angestiegen ist, desto weiter entfernt (oder näher) erscheint das jeweils beobachtete andere Oval. Ein gebogener Halm und das Blatt in der Abbildung oben hinterlassen den Eindruck eines bewegten Kreises (Ovals, Fläche), der allmählich zu einem immer gestreckteren Oval wird und dessen Geschwindigkeit ansteigt oder abfällt, je nachdem, in welche Richtung er (es) gebogen ist. Geschwindigkeitsänderung ist aber nichts anderes, als Beschleunigung. Daraus folgt ein besonders wichtiger Gedanke: Der Beobachtung von Beschleunigung beruht auf der Beobachtung einer gekrümmten Weltlinie, genauer gesagt, der Beobachtung einer Weltlinie mit einer anderen Krümmung als die eigene.
Damit wird klar, weshalb nach Einstein die Beschleunigung der Gravitation, also der Raumkrümmung, gleichwertig ist. Ein gekrümmter Raum krümmt Weltlinien genauso wie eine Beschleunigung. Besser gesagt: Wenn man eine relativ zur Beobachterweltlinie gekrümmte Weltlinie beobachtet, spielt es keine Rolle, ob der Krümmungsunterschied auf Gravitations- oder Geschwindigkeitsunterschieden zwischen den beteiligten Objekten (Weltlinien beruht.). Wir werden das unten näher erläutern und dabei auch entdecken, dass manche übliche Krümmungen relativistisch möglicherweise besser als Begradigungen aufgefasst werden können. Begradigungen und gerade Weltlinien können als Krümmungen erscheinen, wenn die Weltlinie des Beobachters gekrümmt ist. Dann können Verringerungen der Krümmung benachbarter Weltlinien wie eine zunehmende Krümmung erscheinen. Entscheidend für alle wechselseitigen Beobachtungen sind allein der Krümmungsunterschiede und die Winkel, die Weltlinien bilden.
Wir erläutern aber zunächst das Wesen der Bewegung noch einmal in anderen Worten:
Wenn der Wasserspiegel steigt, glauben Schilfhalmteichwesen, dass der ovale Ausschnitt des jeweils anderen nichtparallelen Schilfhalms, den sie sehen, sich bewegt. Das liegt daran, dass jeder Ausschnitt, der nacheinander wahrgenommen wird, etwas weiter entfernt ist als der vorhergehende. Entsprechend erleben Menschen gleichförmige Bewegungen dreidimensionaler Körper, wenn sie während des Zeitgleitens (scheinbar) gerade Weltlinien beobachten, die einen Winkel zwischen 0° und 90° zur eigenen ebenfalls (scheinbar) geraden Weltlinie bilden. In beiden Fällen entsteht der subjektive Eindruck von Bewegung durch den Vergleich der wahrgenommenen Gegenwartskopie (Körper oder Fläche) mit erinnerten Kopien. Dreidimensionale Beobachter, wie Menschen, wissen, dass Kreisausschnitte und Schilfrohre sich genauso wenig wirklich bewegen, wie Schauspieler auf einer Filmleinwand. Wenn es vierdimensionale Lebewesen gibt, wissen diese, dass sich in unserem Universum keine vierdimensionale Weltlinie (nichts) bewegt, wenn wir scheinbar in die Zukunft gleiten, wie der Wasserspiegel in die Höhe.

Die Welt ist für Menschen ein perfektes 3d-Kino, bei dem das Zeitgleiten der Filmbewegung entspricht. Die Raumzeit ist aber objektiv betrachtet ein starres unveränderliches System. Alle menschlichen Bewegungsvorstellungen beruhen auf dem (subjektiven?) Gleiten durch die Raumzeit (Zeitgleiten) und sind nicht objektive physikalische Tatbestände. „Objektiv" ist hier im Sinne von „unabhängig von Menschen" gemeint. Die Empfindung des Gleitens durch die Raumzeit ist andererseits aber natürlich nicht nur eine psychologische, sondern durchaus auch eine physikalische Tatsache. Möglicherweise gehört auch dieses Gleiten zur Natur (Grundgröße, Axiom) des bekannten Universums und ist nicht notwendig an die Existenz von informationsverarbeitenden Systemen gebunden. In jedem Falle bleiben in diesen neuen Anschauungen der Raumzeit alle mathematischen Berechnungen der Relativitätstheorie und der Quantenphysik, soweit wir heute wissen, exakt korrekt. Man sollte sich jedoch bewusst machen, dass diese Berechnungen das Zeitgleiten und die Struktur der vierdimensionalen Welt beschreiben, nicht aber objektiv existierende Bewegungen und Prozesse.

Die Anschaulichkeit und Vorstellbarkeit der Raumzeit

Wir fassen noch einmal die Hilfen, die wir kennen gelernt haben, um der Vorstellung des unvorstellbaren vierdimensionalen Körpers möglichst nahe zu kommen, zusammen:

1. Eine vierdimensionale Weltlinie muss mit der Bewegungslinie eines Körpers einen Winkel bilden z. B. senkrecht auf ihr stehen. Die übliche, falsche menschliche Vorstellung einer vierdimensionalen Weltlinie, ist oben unter „Teichmodell" erläutert. Sie ist ein dreidimensionales Bild, welches mit der Bewegungslinie zusammenfällt. Dies dürfte nur in Ausnahmen oder gar nicht auftreten.

2. Aus der Sicht eines vierdimensional wahrnehmenden Lebewesens ist die gesamte vierdimensionale Weltlinie überschaubar und jede Einzelkopie auf der Weltlinie sichtbar und zugänglich. Dies entspricht der Betrachtung einer Linie oder Fläche durch einen Menschen von oben. Jeder Punkt der Fläche ist wahrnehmbar. Auch in menschlichen Erinnerungen ist jeder wahrgenommene Punkt jeder in der Vergangenheit beobachteten dreidimensionalen Kopie zugänglich. In dreidimensionalen Zeitwurmmodellen (Bratwurst, Wurm) sind die inneren Strukturen jeder Einzelkopie nicht zugänglich.

3. Menschen können zu vierdimensionalen Körpern nur dreidimensionale Vorstellungsbilder entwickeln. Geeignete Bilder sind z. B. das Astwerk eines Baumes oder das Igel- und das Erdmodell (siehe unten).

Wenn man sich einen vierdimensionalen Körper wie ein dreidimensionales Astwerk vorstellt, so ist das zwar eine extreme Verfälschung und Vereinfachung der Realität, man kann aber auf diesem Bild aufbauend der Vorstellung eines vierdimensionalen Körpers näher kommen. Dazu muss man den Unterschied zwischen 3d- und 4d- Körper hinzurechnen. Dieser Unterschied ist natürlich auch nicht wirklich vorstellbar, aber er entspricht dem vorstellbaren Unterschied zwischen zwei- und dreidimensionalen Körpern.
Stellen sie sich einen Querschnitt durch das Astwerk eines Baumes vor. Dieser Querschnitt steht zu der wirklichen Baumkrone im derselben Beziehung, wie diese dreidimensionale Baumkrone zu einer unvorstellbaren vierdimensionalen Baumkrone, einer Serie dieser Baumkronen durch die Zeit. Auch die Größenverhältnisse sind übertragbar. Das so genannte Universum (also ein Gegenwartsuniversum) ist ein unvorstellbar winziger Ausschnitt aus dem vierdimensionalen Körper, in dem es sich befindet. Dies entspricht einem ultradünnen Querschnitt, also einem zweidimensionalen Ausschnitt, aus dem dreidimensionalen Universum. Entsprechendes gilt für die Beziehung zwischen 4. und 5. Dimension usw.
4. Die vierdimensionale Welt, die uns unmittelbar umgibt, ist möglicherweise rund. Man nennt einen solchen Körper, wenn er einer Kugel entspricht, Hypersphäre S4. Solche Körper haben 2 Zentren, im Falle unserer Raumzeit möglicherweise Urknall und Antiurknall.
Wie wir unten zeigen werden, ist die (Schein)Expansion des Universums ein Indiz dafür, dass wir in einer vierdimensionalen Kugel oder in einem vierdimensionalen Ellipsoid leben. Wir sprechen wieder von Scheinexpansion, weil die Beobachtung von Ausdehnung möglicherweise auf unserem Zeitgleiten in ausgedehntere Gebiete der Raumzeit beruht, nicht auf aktiven wirklichen Bewegungen des Universums.
Das statische Bild einer Baumkrone oder der fast völlig wasserbedeckten Erde (s. u.) kommt der vierdimensionalen Realität wesentlich näher als Bewegungsmodelle und hilft, die Gesamtproblematik zu verstehen. Die meisten realen 4d-Weltlinien erstrecken sich wahrscheinlich in vier Dimensionen. Dies gilt z. B. für die spiralförmig erscheinenden Weltlinien wahrscheinlich aller Himmelskörper. 4d-Weltlinien bilden (und entsprechen) nämlich die (der) komplexe(n) unregelmäßige(n) Struktur eines 4d-Körpers mit Kanten, Klüften, Spalten, Verzweigungen und Riefen, wie man sie auch bei 3d-Körpern, z. B. einem Berggipfel, findet.

Wir haben damit das Wesen der Bewegung verstanden und die notwendigen physikalischen Grundlagen und Problemstellungen erläutert, um uns dem Verständnis von Beschleunigung, Zeitdilatation, Antimaterie usw. widmen zu können.

Beschleunigung

Dazu rufen wir uns unser Teichmodell noch einmal in Erinnerung. Wir wollen jetzt aber, um der komplexen Realität näher zu kommen, das Schilf durch die Krone eines Baumes ersetzen, die in einem See versinkt. Ein menschlicher Beobachter, einschließlich seiner Zukunft und Vergangenheit, entspricht einem geraden Ast, wir wollen ihn Zentralast nennen, der am oberen Ende des Stammes entspringt und genau senkrecht, also im rechten Winkel zur Erdoberfläche und zum Wasserspiegel, steht. Alle anderen Äste entsprechen Weltlinien, die er beobachtet. Seine Wanderung durch die Zeit entspricht dem Steigen des Wasserspiegels. Ein fiktives Astlebewesen (unser Modell für uns selbst) nimmt von Nachbarästen an jeder Stelle, an der der Wasserspiegel diese Äste berührt, kreisförmige oder ovale Ausschnitte wahr. Unser Zentralast (Zentralastwesen) soll nun, während der Wasserspiegel steigt, einen gekrümmten Nachbarast beobachten. Es nimmt dabei verschiedene Astausschnitte wahr, die er aber (nicht ganz zu Recht) zu einer gemeinsamen Identität verbindet, wie Menschen optische Erinnerungen an Freunde, ihren Arbeitsplatz usw. zu verschiedenen Zeiten. Der Arbeitsplatz ist aber an jedem Morgen wahrscheinlich einen Lichttag (=60 x 60 x 24 x 300000 km) von dem Arbeitsplatz (Arbeitsplatzkopie) entfernt, den der Mensch am Vortag aufgesucht hat und ähnlich wenig derselbe, wie z. B. räumlich nebeneinander liegende ähnliche Arbeitsplätze oder Zwillingspartner. (Diese Behauptung beruht auf der Annahme, dass jeder Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit über die Einzelelemente (Kopien) der eigenen und paralleler Weltlinien zu gleiten glaubt [s. u.].). Der beobachtete Astausschnitt scheint sich aus der Sicht des Zentralastes, beschleunigt zu entfernen oder näher zu kommen. Das beruht darauf, dass sich beim Anstieg des Wasserspiegels jeder Astausschnitt eines gebogenen Astes etwas schneller oder langsamer von seinem Vorgänger zu entfernen scheint, als es bei den vorherigen Ausschnitten der Fall war. Menschen deuten die Beobachtung gekrümmter vierdimensionaler Weltlinien prinzipiell genauso, wie das Zentralastwesen die Beobachtung gekrümmter Nachbaräste deutet, nämlich als Beobachtung von beschleunigten Systemen. Es ist nämlich so dass, auch jeder dreidimensionale Ausschnitt einer gekrümmten vierdimensionalen Weltlinie sich etwas schneller oder langsamer vom Vorgängerausschnitt zu entfernen scheint, als es bei den vorherigen der Fall war. Die Systeme, die das Zentralastwesen beobachtet, sind Ausschnitte aus dreidimensionalen Weltlinien (beschleunigte Flächen). Die Systeme, die der Mensch beobachtet, sind Ausschnitte aus vierdimensionalen Weltlinien (beschleunigte Körper). Beide beobachten Weltlinien, die relativ zur eigenen gekrümmt sind.
Das Wesen jeder Beschleunigung (und Gravitation) liegt daher in der Existenz, bzw. Beobachtung gekrümmt erscheinender Weltlinien während des Zeitgleitens.
Die Beobachtungen der meisten geraden Weltlinien (Äste) führen zur Illusion gleichförmiger Bewegungen. Weltlinien (Äste), die zur Weltlinie (Ast) eines Beobachters parallel verlaufen, führen zur Beobachtung ruhender Körper (Astausschnitte). Weltlinien (Äste), die (scheinbar?) einen Winkel von 90° zur Beobachterweltlinie (Beobachterast) bilden, führen (theoretisch) zur Beobachtung lichtschneller Körper (Astausschnitte). (Weshalb wir immer wieder von „scheinbar“ sprechen, wird unten nochmals genauer erläutert. Wir weisen aber noch und schon einmal darauf hin, dass Lichtstrahlen zwei parallele Weltlinien wahrscheinlich in Winkeln von 45° berühren, auch wenn ihre Lichtgeschwindigkeit 90° erwarten lässt.).
Besonders interessant wird das ganze Geschehen bei Winkeln über 90°. Stellen Sie sich einen Schilfhalm, ein Blatt oder einen Ast vor, der über der Wasseroberfläche abgeknickt ist und mit seinem vorher oberen Teil nach unten senkrecht im Wasser hängt. Die Beobachtung eines solchen herabhängenden Astes durch unser Zentralastwesen entspricht der Beobachtung einer Weltlinie, die einen Winkel zwischen 90 °und 270° zur Weltlinie eines menschlichen Beobachters bildet.

Antimaterie und physikalische Symmetrien

Beträgt der Winkel (scheinbar?) 90° bis 270°, so haben die zugeordneten Weltlinien (Halme) nicht mehr die gleiche zeitliche Richtung wie die Beobachterweltlinien. Die Beobachtung solcher Weltlinien deuten Menschen als (theoretische) Beobachtung überlichtschneller Objekte. Schilfhalmwesen oder Zentralastwesen, die während des Anstiegs des Wasserspiegels die einzelnen Kopien (Querschnitte des herunterhängenden Blattes, Astes oder Schilfhalms) beobachten, finden im Inneren dieses nach unten gerichteten Blattes die gleichen Strukturen, wie in nach oben gerichteten Blättern, Ästen oder Schilfhalmen. Die inneren Symmetrien erscheinen jedoch wegen ihrer Drehung um (eigentlich zwischen!) 90 bis 270° exakt gespiegelt. Die gleichen Beobachtungen (Spiegelungen in Form der Umkehrung der elektrischen Ladungen und Spiegelungen bezüglich der Zeit) machen Menschen, wenn sie Antimaterie beobachten. Wir schließen daraus, das Antimaterie nichts anderes ist, als Weltlinien, die einer Beobachterweltlinie entgegenkommen. Das Wesen der Antimaterie liegt also in der Beobachtung von entgegengesetzt gerichteten Weltlinien durch zeitgleitende Beobachter. Herabhängende Blätter und Äste sind Modelle für Antimaterie.
Die Beobachtung von Antimaterie beruht auf der Beobachtung von Weltlinien, die mit (menschlichen) Beobachterweltlinien Winkel zwischen 90° und 270° bilden oder zu bilden scheinen und die der Beobachterweltlinie entgegengesetzte raumzeitliche Richtung haben.
Die Existenz von Richtungen entsteht u. a. durch das Zeitgleiten, gehört aber wahrscheinlich zum fundamentalen Wesen (Axiom) dieser Welt. Damit würde auch das Zeitgleiten, einschließlich der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, zum Axiom.
Wir kennen drei Grundtypen physikalischer Symmetrien, die mit P, T und C bezeichnet werden. P steht für Parität (= räumliche Symmetrien), T (time) steht für zeitliche Symmetrie und C (charge) steht für Ladungssymmetrien. Die Zeitrichtung spiegelt man, wenn man, statt in die Zukunft, in die Vergangenheit zeitgleitet. Eine Raumspiegelung erleben Sie z. B., wenn Sie sich im Spiegel betrachten. Eine Ladungsspiegelung liegt vor, wenn man positive Ladungen durch negative ersetzt und umgekehrt. Ein Positron ist z. B. das positiv geladene Anti(materie)teilchen zum negativ geladenen Elektron.
Wir werden zeigen, dass wahrscheinlich all diese merkwürdig anmutenden Symmetrien nichts anderes sind als ganz gewöhnliche Symmetrien vierdimensionaler Körper, die von zeitgleitenden Wesen wahrgenommen werden.

Die Expansion des Universums

Da das 4d-Universum möglicherweise sphärisch ist, ersetzen wir die ebene Teichoberfläche in unserem Teichmodell durch eine gewölbte, um das Modell zu verbessern. Ein geeignetes Modell ist die Oberfläche eines Seeigels oder einer von Wasser bedeckten Erdkugel. Aus dem Wasser ragen viele Berge, sehr lange Baumstämme, Schilfrohre, Mangrovenwurzeln und Wurzelhaare. Diese Objekte entsprechen, wie die Stacheln im Igelmodell, den 4d-Weltlinien von Galaxien, Sternen, Menschen und Molekülen und damit der komplexen Struktur des vierdimensionalen Universums um uns herum. Die Wasseroberfläche (Meeresspiegel) entspricht dem üblichen 3d-Universum. Ein zweidimensionaler Beobachter auf der (in einer 0,1mm hohen) Wasseroberfläche hat, wenn der Wasserspiegel steigt, die Illusion, dass Berge, Baumstämme usw., bzw. die - für ihn wahrnehmbaren - ovalen Ausschnitte davon, sich von ihm entfernen. Je weiter entfernt sie sind, desto schneller scheinen sie sich zu entfernen, wenn der Wasserspiegel steigt. Einige bilden näherungsweise kreisförmige Strukturen, weil z. B. Bäume einen näherungsweise kreisförmigen Berg besiedelt haben. Die kreisförmigen Baumanordnungen entsprechen der schaumartigen Anordnung von Galaxien in unserem Universum. (Die Galaxien sind nicht völlig gleichmäßig im Kosmos verteilt, sondern -zumindest z. T.- wie auf den wässrigen Kugeloberflächen von Seifenschaum.). Einige Galaxien scheinen sich uns zu nähern oder überdurchschnittlich schnell zu entfernen, weil nicht alle zugehörigen Weltlinien genau senkrecht zur Urknalloberfläche (Wasserspiegel) stehen. Dies entspricht den Stacheln eines Igels, die ebenfalls nicht alle genau im rechten Winkel zu seiner Oberfläche (Haut) stehen.

Wir haben nun ein Modell für das scheinbare Expandieren des Universums, bei dem sich Galaxien voneinander zu entfernen scheinen. Es zeigt vor allem, dass auch die Expansion des Universums, wie jede Bewegung, eine Illusion ist. Die Beobachtung dieser Scheinexpansion des Weltalls fassen wir als Indiz für die sphärische (runde) Struktur der Raumzeit auf.

Für dreidimensionale Betrachter ist in beiden Modellen klar, dass sich keine 3d-Weltlinie (Schilfrohr-, Berg-, Baumstammquerschnitt usw.) bewegt. Wenn Teichwesen eine Relativitäts- und Quantentheorie für diese Scheinbewegungen und die erinnerten Flächenkopien entwickeln würden, würden Menschen sie hochachtungsvoll beglückwünschen, sie aber auch korrigieren und ihnen erklären, dass eine sinnvolle Beschreibung ihrer Welt nur aus dreidimensionaler Sicht möglich ist. Das Gleiche würde ein vierdimensional wahrnehmendes Wesen mit manchem dreidimensional denkenden Physiker tun, ein fünfdimensionales Wesen mit einem vierdimensionalen Wesen usw.

Der Antimaterie und der Expansion des Universums sind unten eigene ausführlichere Darstellungen gewidmet.

Zeitdilatation und Raumkompression
Als nächstes können und werden wir erklären, weshalb Körper in unterschiedlich starken Gravitationsfeldern und unter unterschiedlichen Beschleunigungen zeitlich gedehnt (Zeitdilatation) und in einer Raumdimension gestaucht erscheinen. Dies ist eine der zentralen Aussagen der Relativitätstheorie (siehe oben). Als Vorraussetzung für das Verständnis dieser Phänomene erinnern wir uns noch einmal daran, dass das Wesen der Beschleunigung in der Beobachtung einer relativ zur Beobachterweltlinie gekrümmten Weltlinie besteht. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Weltlinie des Beobachters oder die des Objektes oder beide gekrümmt sind. Entscheidend ist allein ein Unterschied in den Krümmungen mindestens zweier Weltlinien. (Diese Aussagen sind übrigens nichts besonderes, sondern andere Formulierungen zentraler Aussagen der Relativitätstheorie.). Es spielt auch keine entscheidende Rolle, ob die Krümmung auf einer Beschleunigung im traditionellen Sinne beruht, oder auf Gravitation, also auf der Krümmung der Raumzeit, oder auf beidem. Vielmehr sind bekanntlich Gravitation und Beschleunigung nach Einstein äquivalent. Die folgenden Ausführungen erklären und beweisen diese Behauptung, Zur Verdeutlichung betrachten wir wieder anschauliche Modelle mit weniger als vier Dimensionen:

Wenn man auf einer Ebene einige Male um einen als eindimensional gedachten Körper geht (z. B. auf einer Aschebahn um einen Speer, der mitten in einem Stadion liegt), scheint er abwechselnd länger und kürzer zu werden. Das gleiche geschieht, wenn man den Speer dreht, sich aber selbst nicht bewegt. Macht man dasselbe mit einem 2d-Körper, z. B. mit der Oberfläche der Hochsprungmatte, scheinen deren Länge und Breite abwechselnd kürzer und länger zu werden. Dabei nimmt die Länge genau in dem Maße ab, in dem die Breite zunimmt und umgekehrt. Bei einem 3d-Körper, z. B. einem Haus, scheinen ebenfalls Länge und Breite abwechselnd kürzer und länger zu werden, wenn man es auf einer Ebene umrundet. Die hinzukommende Höhe des Hauses bleibt dagegen unverändert. Bei einem 4d-Körper muss ebenfalls das Gleiche geschehen, nur dass zwei Dimensionen gleich bleiben (usw.). Letzteres ist nichts anderes als die oben formulierte einsteinsche Aussage, dass Köper zeitlich gedehnt und in einer Dimension geschrumpft erscheinen, wenn man sie während einer Beschleunigung oder in einem Gravitationsfeld beobachtet, das relativ zum eigenen stärker ist. Bei der Beobachtung eines sich drehenden vierdimensionalen Körpers verändern sich die vierte und eine so genannte Raumdimension so, wie bei der Beobachtung eines sich drehenden dreidimensionalen Körpers Länge und Breite. Zeitdilatation und Raumkompression müssen demnach auf der Drehung eines vierdimensionalen Körpers beruhen und (zumindest zum Teil) auch Schein sein. Es gilt also zu beweisen, dass Beschleunigungen und Schwerkraftänderungen relativ zu einem Beobachter mit Drehungen von vierdimensionalen Körpern verbunden sind. Diesen Beweis haben wir oben bereits geführt. Er ergibt sich aus der Tatsache, dass die Beobachtung eines beschleunigten Körpers der sukzessiven Beobachtung der dreidimensionalen Einzelelemente einer gekrümmten vierdimensionalen Weltlinie entspricht. Jede einzelne Kopie auf einer gekrümmten Weltlinie erscheint dem zeitgleitenden Beobachter um einen winzigen Betrag weiter gedreht als die vorherige. Deshalb scheint eine Dimension, nämlich die vierte, sich in genau dem Maße zu vergrößern, in dem eine andere abnimmt. Menschen können Verlängerungen oder Verkürzungen der vierten Dimension niemals direkt wahrnehmen, weil sie die vierte Dimension nie als Ganzes wahrnehmen können. Da aber ihr Bewusstsein durch die Raumzeit gleitet, nehmen sie die zeitlichen Veränderungen dennoch, wie oben schon angedeutet, indirekt wahr, nämlich als verlangsamte sukzessive Wahrnehmung der Einzelkopien auf beobachteten Weltlinien. Das nennen wir Zeitlupe. Zeitdilatation wird also als Bewegung in Zeitlupe wahrgenommen. Dies beruht darauf, dass Menschen, wenn ihr Bewusstsein durch die Raumzeit gleitet, das Vorbeigleiten aller benachbarten Einzelkopien auf allen Weltlinien, die (scheinbar) einen Winkel zwischen 0° und 90° zur eigenen menschlichen Beobachterweltlinie bilden, im Vergleich zur eigenen Kopienfrequenz verlangsamt erscheint. Die ganze Problematik verdeutlicht Abbildung 2 (s. u.).

Die zeitlichen Abstände zwischen den Einzelkopien auf den beobachteten Weltlinien scheinen bei diesen Winkeln größer zu sein als die Abstände auf eigenen und parallelen Weltlinien. Wie ebenfalls oben schon angedeutet, glauben Menschen über eigene und parallele Weltlinien mit der höchsten möglichen Geschwindigkeit, nämlich der Lichtgeschwindigkeit, zu gleiten. Über jede andere Weltlinie, die einen Winkel zwischen 0° und 90° zur eigenen Weltlinie bildet, glauben sie langsamer, also in Zeitlupe, zu gleiten. Je größer dieser Winkel ist, desto stärker gedreht erscheinen die dreidimensionalen Einzelkopien und desto stärker gedehnt erscheint die vierte Dimension, während eine Raumdimension zunehmend stärker komprimiert erscheint.
Wenn Sie einen Würfel vor ihren Augen um (fast) 90° drehen, erleben Sie die gleichen Veränderungen zweier Dimensionen, wie bei der Beobachtung der Beschleunigung eines Körpers auf (fast) Lichtgeschwindigkeit. Die Würfeldrehung ist auch ein gutes Modell für die Beobachtung dieser Beschleunigung bzw. für eine extreme Erhöhung der Schwerkraft, die auf einen Körper wirkt (Sturz zum Ereignishorizont eines Schwarzen Loches).

Die Beobachtung der Zeitdilatation und Raumkompression bei Beschleunigungen und gravitativen Veränderungen entsteht also (u. a.?), weil das Wesen dieser Beobachtung die Beobachtung der (Schein)drehung eines 4d-Körpers ist. Die Richtigkeit dieser Behauptungen machen auch die Abbildung 1 und 2 bzw. das Teichmodell deutlich. Das gebogene Blatt in der Abbildung 1 ist Modell für eine gekrümmte Weltlinie. Die Beobachtung der Serie von Blattausschnitten beim Anstieg des Wasserspiegels ist die Beobachtung einer Scheinbewegung eines 2d-Systems. Diese Scheinbeschleunigung ist Modell für alle Scheinbewegungen höherdimensionaler Systeme, z. B. eines fallenden Steines oder eines beschleunigten Autos. Wenn Menschen einen beschleunigten Körper, also eine gekrümmte 4d-Weltlinie beobachten, erscheint der Körper mit zunehmender Beschleunigung immer stärker gedreht. Deshalb scheinen sich zwei seiner Dimensionen zu verändern, wie bei 3d-Körpern. Zwei Dimensionen erscheinen unveränderlich, wie eine bei 3d-Körpern.

Die folgende Abbildung soll zum Verständnis von zeitlicher und räumlicher Dehnung und Schrumpfung sowie der Bewegung und Beschleunigung dienen.
Wir fassen zusammen:

Wie oben am Allee- und Teichmodell erläutert, ist das Wesen der mehrmaligen (=zeitlich ausgedehnten) Beobachtung eines beschleunigten 3d-Körpers die Beobachtung einer gebogenen vierdimensionalen Weltlinie. Bei diesen Beobachtungen erscheint der dreidimensionale Ausschnitt (=Körper), den Menschen immer nur beobachten und vorstellen können, unter ständig sich verändernden Blickwinkeln (zu jedem folgenden Augenblick ein wenig mehr gedreht). Dies entspricht der Beobachtung eines Hauses, um das man herum geht und der Beobachtung jedes sich drehenden Körpers. Aus diesem Vergleich muss der Schluss gezogen werden, dass ein Teil der Beobachtungen von Veränderungen von Raum und Zeit aufgrund von Beschleunigung und Gravitation perspektivische Täuschungen sind, die zeitgleitenden menschlichen Beobachtern aber real erscheinen.

Wie zeitliche Veränderungen, die als Zeitreisen bezeichnet werden zustande kommen, diskutieren wir unten.

Abb. 2 Die gerade Weltlinie oben

entspricht einem Beobachter

mit konstanter Geschwindigkeit.

Die gekrümmte Weltlinie unten

entspricht einem

Weltlinie des Beobachters beschleunigten Beobachter

3d-Körper = Modell nichtbeobachtbare Dimension, die bei der beobachtbare Fläche

für einen Dimension =Modell Scheindrehung unverän- = Modell für einen

vierdimensionalen für die vierte dert bleibt = Modell für 3 d-Körper, der

Körper, der Dimension zwei Dimensionen, die scheinbar auf

scheinbar um 90° bei der Beschleunigung Lichtgeschwindigkeit

gedreht wird eines 3d-Körpers auf beschleunigt wird

Lichtgeschwindigkeit

unverändert bleiben

Abb. 2 veranschaulicht links, weshalb bei der konventionellen Beobachtung eines 3d-Körpers zwei Dimensionen gleich bleiben, während sich zwei andere zu verändern scheinen und rechts oben, weshalb die Illusion von zeitlicher Dehnung und Längenschrumpfung wechselseitig ist. Die parallelen Linien (Pfeile) stehen für Informationsübertragungen durch Photonen zwischen den Weltlinien. Es müssen bei jeder Beobachtung und der Bildung der Bewegungsillusion, wie bei jeder Messung, mindestens zwei parallele optische Informationsübertragungen berücksichtigt werden. Dabei wird zum Zwecke der Bewegungsillusionsbildung die jeweils aktuelle Informationsübertragung mit mindestens einer aus der Erinnerung verglichen. Die Pfeile weisen zum jeweiligen Beobachter. Man kann erkennen, dass jede Beobachterweltlinie den Abstand zweier Kopien auf der beobachteten Weltlinie für größer hält, als auf der eigenen oder auf parallelen Weltlinien, wie z.B. auf einer Uhr in einem Labor des Beobachters, ohne dass Frequenzen sich tatsächlich ändern. Photonen bewegen sich stets mit Lichtgeschwindigkeit. Deshalb wird davon ausgegangen, dass sie stets im rechten Winkel zur Beobachterweltlinie auftreffen.

Die Eigenzeit und die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung

Nun bleibt noch zu klären, weshalb die bisher beschriebenen (drehbedingten) Zeitdilatationen nur bestimmten Fremdbeobachtern, nämlich nichtparallelen Weltlinien, erscheinen. Dazu betrachten wir noch einmal die Drehung dreidimensionaler Körper, eines Hauses, Menschen oder Würfels. Es ist offensichtlich, dass ein Haus (oder Mensch) bei einer Selbstbeobachtung niemals zu der Erkenntnis kommen kann, irgendwelche seiner Dimensionen hätten sich verändert. Das Haus und der Mensch unterliegen nicht den Täuschungen, die ein Beobachter erlebt, der um das Haus oder den Menschen geht oder einen sich drehenden Würfel beobachtet. Selbstverständlich geht es jedem Beobachter eines sich drehenden Körpers so, gleichgültig, wie viele Dimensionen (z. B. 4) dieser Körper hat. Mit Recht bezeichnen wir die Veränderungen der Länge und Breite des Hauses als Illusionen des Außenbeobachters. Mit dem gleichen Recht können und müssen wir wahrscheinlich drehbedingte Zeitdilatation und Raumkompression, als Illusionen bezeichnen, auch wenn dies zum Missfallen einiger Physiker an Einsteins Ehre zu rütteln scheint. Tatsächlich bestätigt und erklärt die Zeitgleittheorie (die Berücksichtigung des materiellen Charakters von Weltlinien) die Relativitätstheorie. Aus der Sicht eines vierdimensionalen Wesens gibt es drehbedingte Formen von Zeitdilatationen genauso wenig, wie für uns Schrumpfungen und Streckungen eines Hauses. Das, was Physiker Eigenzeit nennen, bekommt somit bezogen auf drehbedingte Dilatationen und Kompressionen objektiven Charakter, die Fremdbeobachtung dagegen wird hier zur Illusion. Damit haben wir auch das folgende, über 100 Jahre alte, Dilemma z. T. aufgelöst.

Ein Körper erscheint gleichzeitig aus der Sicht eines Außenbeobachters in bestimmten Dimensionen gestaucht und gedehnt, aber aus der Sicht anderer, z. B. eines Selbstbeobachters, nicht gestaucht und nicht gedehnt. Es ist aber unmöglich, dass ein Körper tatsächlich beides gleichzeitig ist. Wahrscheinlich wird kein Körper bei Beschleunigungen und in Gravitationsfeldern wirklich in dieser Weise verändert, auch wenn Menschen in bestimmten Beobachterpositionen dies stets so scheint und es sinnvoll und notwendig ist, es in ihre Berechnungen und Handlungen einzuplanen. Es ist aber durchaus möglich, dass ein Körper tatsächlich durch Beschleunigungen bezüglich seiner Dimensionen verändert wird, dies aber nicht bemerkt. Er würde dann statt Eigenveränderungen Veränderungen seiner Umgebung, z. B. Kompressionen des Raumes, beobachten. Wir werden unten zeigen, dass Beschleunigung und Gravitation auf jeden Fall auch mit wirklichen Veränderungen der betroffenen Weltlinie (z. B. mit der Sequenz der betroffenen Weltpunkte) verbunden sein müssen. Wir gehen also von folgender Hypothese aus:
Die Beobachtung der Veränderlichkeit von Raum und Zeit beruht auf dem Zeitgleiten, auf perspektivischen Täuschungen, auf der Veränderung der Zeitgleitgeschwindigkeit und/oder auf Veränderungen der von Beschleunigungen betroffenen Weltlinien.

Die Äquivalenz von Gravitation und Beschleunigung

Nach Einstein ist das Wesen der Gravitation die Krümmung der Raumzeit. Eine Weltlinie in einem Gravitationsfeld ist also relativ zu anderen (i. d. R.) gekrümmt. Auch ein beschleunigter Körper entspricht, wie wir gezeigt haben, vereinfacht gesagt einer gekrümmten Weltlinie. Beschleunigung und Gravitation müssen äquivalent sein, weil alles, was wir beobachten können, nämlich Ausschnitte aus Weltlinien, durch Beschleunigung und Schwerkraft auf gleiche Weise verändert wird. Wirkungen von Gravitation und Beschleunigung unterscheiden sich wahrscheinlich vor allem dadurch, dass im Falle der Gravitation auch der Raum um die betroffenen Weltlinien gekrümmt ist.

Zeit und Zeitfluss

Wir haben nun gesehen, dass zumindest ein Teil (nämlich die Drehdilatation) der Veränderlichkeit von Raum und Zeit auf perspektivischen Täuschungen beruht und auch sonst außer dem Zeitgleiten keine Bewegung physikalisch objektiv existiert. Daraus folgt, dass kein Zeiger einer Uhr sich wirklich bewegt. Das menschliche Zeitmaß, die Sekunde, und die menschlichen Zeitvorstellungen sind für die Beschreibung der vierten Dimension völlig ungeeignet, anthropomorph und verfälschend. Ihnen liegt etwas zugrunde, was es in der üblich vorgestellten Form nicht gibt: die Bewegung. Was das richtige Maß für die vierte Dimension ist, haben wir oben schon erläutert. Es ist das Meter. Zu diesem Maß führen uns folgende Überlegungen: Wir hatten gesagt, dass nach Minkowski usw. die vierte Dimension jeder anderen völlig gleichwertig ist. Alle anderen Dimensionen werden korrekt als Längen aufgefasst und in Metern gemessen. Das Maß für die vierte Dimension muss also auch Meter sein.

Die vierdimensionale Welt, die sich Menschen durch Bewegungsillusionen und Gedächtnis erschließt, ist in Wirklichkeit ein sehr komplexer, starrer, riesiger Körper, ein komplexes Netzwerk aus unzählbar vielen Weltlinien, die in die Vergangenheit und in die Zukunft weisen. Ein solches starres System kann mit nur einer physikalischen Größe, der Länge, vollständig vermessen werden.
Wenn wir die 4. Dimension nun also in Metern messen, was misst dann die Sekunde? Die Sekunde ist das ideale Maß für das Zeitgleiten. Sie zeigt die Zeit an, die wir alle subjektiv erleben, wenn wir eine vierdimensionale Strecke, das ist eine ganz gewöhnliche Länge, von 300000 km Ausdehnung, durchgleiten. Die Sekunde kommt als Maß für die Ausdehnung der vierten Dimension nicht in Frage. Da wir die Sekunde schon immer eher als ein Maß für den Zeitfluss benutzt haben, sollten wir dies auch weiterhin tun. Noch besser ist es, ein Maß für die Geschwindigkeit, mit der wir durch die Raumzeit gleiten, festzulegen. Diese Raumzeitgleitgeschwindigkeit könnte in Meter/Sekunde oder Lichtjahre/Sekunde gemessen werden. Die Einführung des klar definierten Begriffes „Raumzeitgleitgeschwindigkeit" anstelle des unklaren doppeldeutigen Begriffes „Zeit" ist für das korrekte Verständnis der vierdimensionalen Welt sehr wertvoll und wichtig. Wenn allerdings der Begriff Zeit für die vierte Dimension ganz durch eben diesen Begriff "vierte Dimension" ersetzt würde, wäre der Begriff "Zeit" für das Zeitgleiten wieder unmissverständlich eindeutig und daher sinnvoll.
Wenn wir hier den Begriff Geschwindigkeit, den wir doch gerade abgeschafft haben, wieder einführen, handelt es sich nicht um einen logischen Fehler. Die Raumzeitgleitgeschwindigkeit ist nicht etwas, was objektive Bewegungen beschreibt, sondern ein zumindest teilweise nur subjektives (zentralnervöses) Phänomen, das Bewegungsillusionen erzeugt. Solange Menschen und/oder Körper durch das Zeitgleiten mit der übrigen Raumzeit verbunden sind, bleibt ein Maß für die Zeitgleitgeschwindigkeit nützlich und unentbehrlich. Das Gleiche gilt auch für die traditionellen Begriffe "Bewegung", "Beschleunigung", "Geschwindigkeit" usw.

Das unterschiedlich schnelle Altern von Körpern in verschieden starken Gravitationsfeldern und unter verschieden starken Beschleunigungen

Als Nächstes wollen wir uns genauer mit einer zweiten Form der Zeitdilatation beschäftigen. Es geht um das unterschiedlich schnelle Altern von Körpern, die eine Zeit lang verschiedenen Beschleunigungen oder Gravitationsfeldern unterliegen. Vereinfacht gesagt geht es um Zeitreisen. Die traditionellen Erklärungen für Zeitreisen und die gesamte Relativitätstheorie gehen zu sehr von dreidimensionalen Vorstellungen aus. Sie können z. B. nicht erklären, wie man mit Überlichtgeschwindigkeit an seinem Ziel ankommen kann, bevor man abgereist ist. Wir wollen also Zeitreisen und die Relativitätstheorie unter Berücksichtigung der Existenz materieller vierdimensionaler Weltlinien zu erklären versuchen. Wir werden unten eine ganze Reihe von Erklärungsmöglichkeiten für Zeitreisen diskutieren. Dabei werden wir ein ganzes und ziemlich komplexes neues Erklärungsmodell entwickeln. Dieses Modell erscheint mir zwar schlüssig, es ist aber im Vergleich zu den Erklärungsmodellen, die ich für andere Erscheinungen oben vorgestellt habe, unsicherer und hypothetischer.
Wir gehen davon aus, dass durch Zeitreisen wirklich Kontakte zwischen verschieden alten Objekten hergestellt werden, die vor den Reisen z. B. gleich alt waren. Was allerdings wirklich das Wesen von Zeitreisen ist wird erst weiter unten deutlich werden. Die übliche Formulierung „Zeitreise“ und die zugehörigen Vorstellungen sind unglücklich, anthropomorph (dreidimensional) und gehen am Wesen dieser Erscheinung vorbei.
Krümmungsdilatation Der weg durch den Raum ist bei schneller Bewegung eine Abkürzung durch die Zeit (durch die gekrümmte Raumzeit in die Zukunft) EXPANSION DES Universums in alle Richtungen =Zeitstrom. durch beschleunigung entzieht man sich diesem Strom Universum =Blase unter und über dieser Blase ist vierte Dimension beschleunigen =verlassen dieser Blase?
Zunächst beschäftigen wir uns mit der einfachsten, aber nicht besten, Erklärungsmöglichkeit für Zeitreisen: Ein möglicher Grund für das (scheinbar) unterschiedlich schnelle Altern liegt in der unterschiedlichen Krümmung der zugehörigen Weltlinien. (Diese durch unterschiedliche Krümmungen mindestens zweier Weltlinien entstehenden Zeitdilatationen (Zeitreisen) wollen wir Krümmungsdilatationen nennen.).
Wenn man von zwei parallelen synchronen Weltlinien eine krümmt, die andere unverändert lässt und beide später an einer anderen Stelle als bei parallelen üblich zur Berührung bringt, erscheinen sie (genauer die Berührungspunkte) sich wechselseitig unterschiedlich schnell gealtert. Die Berührungspunkte haben auf den zugehörigen Weltlinien zeitlich eine unterschiedliche Zahl von Kopien hinter sich.
Diese Möglichkeit von Zeitreisen durch Kontakte zwischen unterschiedlich gekrümmten Weltlinien erläutern wir im Folgenden noch einmal an einem Modell. Wir wählen als Modell zwei ausgewachsene Sonnenblumen von achtzig cm Höhe, die parallel direkt nebeneinander stehen und für zwei achtzigjährige parallele menschliche vierdimensionale Weltlinien stehen. Wir weisen vorab nochmals darauf hin, dass dieses Modell nicht ausreicht, um die beobachtbaren Erscheinungen zu erklären.
Das Sonnenblumenmodell
Die tiefsten Stellen der Blumenstiele entsprechen der Geburt eines Menschen. Die Wurzel ist Modell für viele kleine Weltlinien, die sich im Moment (besser am Ort) der Befruchtung oder der Geburt sammeln.
In Wirklichkeit weist der Körper auch und gerade nach der Befruchtung und sogar nach dem Tode ein solches Netzwerk von einströmenden von ausströmenden kleinen Weltlinien auf. Dieses Netzwerk besteht aus Nahrung, Schweiß, Urin, Maden, Bakterien usw.
Die Blüte entspricht dem Ort und Zeitpunkt des Todes. Wir binden nun die Stiele der Blumen auf einer Höhe von 10 cm zusammen. Die Stielabschnitte unterhalb 10 cm entsprechen dann einer synchronen Alterung zweier Menschen bis zum Alter von 10 Jahren. Wir biegen nun eine der Blumen (Stiele) so, dass ihre Blüte den Stiel der anderen Blume in 70 Zentimeter Höhe berührt. Das Biegen entspricht der räumlichen Trennung der beiden Zehnjährigen, dadurch dass einer erheblich beschleunigt wird. Er könnte z. B. in ein Raumschiff gebracht worden sein, das sich für einige Jahre nahezu mit Lichtgeschwindigkeit bewegt und danach zur Erde zurückkehrt. Der Kontakt zwischen Blüte und Stiel entspricht dem Wiederzusammentreffen der beiden Menschen, wobei der eine sich gerade als Achtzigjähriger, der kurz vor seinem Tod steht, erlebt, während der andere sich als Siebzigjähriger erlebt. Wenn wir den Stiel etwas stärker biegen, stoßen wir natürlich auf andere gerade aktive Kopien der anderen Blume (des anderen Menschen).
Dieses Bild macht nochmals deutlich, dass wahrscheinlich alle Kopien auf Weltlinien lebender Menschen immer aktiv und alle Kopien auf allen Weltlinien immer existent sind.
Dieses Sonnenblumenmodell führt zu der falschen Vorstellung, dass der alt erscheinende Körper für eine gewisse Zeit stark beschleunigt, also seine Weltlinie gekrümmt, wurde. In Wirklichkeit ist es so, dass so genannte schnelle, bzw. beschleunigte, Körper langsamer zu altern scheinen als relativ langsame. Das Sonnenblumenmodell enthält also mindestens einen Fehler. Den kurzen schnellen Weg in die Zukunft erlebt (im Sinne des Modells!) die gerade Sonnenblume, den langen die gekrümmte. Vielleicht hätten wir daher in unserem Bild von zwei parallelen Sonnenblumenstielen ausgehen müssen, die beide starke Krümmungen aufweisen. Die Beschleunigung entspräche dann korrekt der Begradigung eines Stieles (ganz korrekt: der Verminderung der Krümmung eines Stiels (s. u. und s. o.). Wahrscheinlich ist aber auch dieses Erklärungsmodell unzureichend oder falsch. Dass ein Körper (scheinbar!?) langsamer altert, obwohl seine Weltlinie länger ist als die des Vergleichskörpers, kann u. a. auch dadurch erklärt werden, dass sich die Weltpunkte auf seiner Weltlinie in der Zeit weniger verändern als auf Vergleichsweltlinien. Weiterhin könnte die Zahl der Weltpunkte pro Längeneinheit durch die Beschleunigung verändert werden. Auf diese und weitere Lösungshypothesen (siehe unter „Zeitstrom“) werden wir unten genauer eingehen.
Die Krümmungsdilatationshypothese hat den Vorteil, dass sie keine solchen Änderungen der Alterungsgeschwindigkeiten benötigt, um die Altersunterschiede zu erklären. Sie kann aber extrem weite und schnelle Zeitreisen (Wer fast mit Lichtgeschwindigkeit reist kann viele Lichtjahre in wenigen Tagen oder Minuten zurücklegen.) nur mit unplausiblen Zusatzannahmen erklären (Genaueres unten).
Das physikalische Wesen des Alterns
Wir wollen die Hypothese und das Problem noch einmal mittels einfacher Beschreibungen und an Modellen verdeutlichen. Wenn zwei Menschen 80 Jahre miteinander auf der Erde verbringen, altern sie aus Sicht aller üblichen irdischen Beobachter fast exakt gleich schnell. Was ist nun gleich schnelles altern?
Die benachbarten Einzelkopien auf jeder Weltlinie eines Menschen unterscheiden sich geringfügig voneinander. Was wir beim Vorbeigleiten an diesen Kopien beobachten, nennen wir Entwicklung oder Altern. Wenn zwei Menschen ihr Leben gemeinsam auf der Erde verbringen, bilden sie nahezu parallele Weltlinien. Jede Kopie auf jeder dieser Weltlinien liegt einer Kopie auf der anderen Weltlinie genau synchron zueinander passend gegenüber (z. B. die beiden Geburtskopien gleichzeitig geborener Menschen). Wir wollen solche Kopien (Weltpunkte) „korrespondierend“ oder „synchron“ nennen. Die sukzessive gleichzeitige Beobachtung korrespondierender Kopien auf der eigenen und anderen Weltlinien während des Zeitgleitens entspricht der Vorstellung und dem Erleben gleich schnellen Alterns. Immer, wenn die beiden Menschen (=bestimmte Einzelkopien auf den Weltlinien) sich treffen, begegnen sich Kopien, die sich genau entsprechen. Die der Entwicklung (Alterung) zweier Menschen auf der Erde entsprechenden hintereinander liegenden Einzelkopien, auf den zu den Menschen gehörenden parallelen Weltlinien, liegen sich korrespondierend gegenüber. Das Bewusstsein beider Menschen gleitet mit gleicher Geschwindigkeit über die Kopienserien auf beiden Weltlinien, weil die Abstände aller benachbarten Kopien auf beiden Weltlinien beiden Beobachtern gleich erscheinen. Auch dies ist eine Umschreibung für „gleich schnelles Altern“. Jede Kopie auf jeder Weltlinie hat im Falle gleich schneller Alterung gleichviele Kopien zeitlich hinter sich, wie jede korrespondierende Kopie auf der anderen Weltlinie. Außerdem muss auch die Änderungsrate der Kopien auf beiden Weltlinien gleich sein. Das Wesen wirklicher unterschiedlicher Alterung kann z. B. darin bestehen, dass die Abstände zwischen den Kopien auf mindestens zwei Weltlinien ungleich sind, d. h. mit anderen Worten: Die Weltlinien weisen unterschiedliche Kopienfrequenzen (=Kopien pro Längeneinheit) auf. Das entspricht den Vorstellungen von dehnbaren Weltlinien (Gummiweltlinien) (s. u.). Auch unterschiedliche Änderungsraten der Kopienserien oder Änderungen der Zeitgleitgeschwindigkeit oder der Zahl Einzelkopien einer Weltlinie pro Längeneinheit sind als Erklärung denkbar (s. u.).Bei Lichtgeschwindigkeit könnte die Änderungsrate auf Null sinken, was einem Einfrieren entspricht.

Alle Kopien auf gleichgekrümmten parallelen Weltlinien verhalten sich zueinander, wie die Farbbereiche auf zwei nebeneinanderliegenden Bahnschranken. Rote und weiße Bereiche, die Einzelkopien entsprechen, liegen sich genau gegenüber und sind gleich lang. Während man die Schranken verbiegt, was der Krümmung von Weltlinien, also z. B. einer Beschleunigung, entspricht, ändert sich möglicherweise auch die durchschnittliche Länge der Farbbereiche. Auf diese und andere mögliche innere Veränderungen der betroffenen Weltlinien kommen wir später zu sprechen.
Wir wollen zunächst noch etwas genauer auf die Problematik der unterschiedlichen Alterung eingehen:

Geschwindigkeitsänderungen bewegter Körper kann es nicht wirklich geben, wenn es keine bewegten Körper gibt. Schon Einstein hat gezeigt, dass bereits bei traditionellem Bewegungsverständnis bei einer Beschleunigung nur die Richtung der Bewegungen verändert wird. Die Geschwindigkeit jedes Körpers bleibt bei jeder Beschleunigung 300000 Kilometer pro Sekunde. Dies bestätigt nochmals die Äquivalenz aller Veränderungen des Geschwindigkeitsvektors. Aus der egozentrischen Sicht eines ruhenden Menschen gleitet sein Bewusstsein, mit Lichtgeschwindigkeit fast exakt parallel zu einer angenommenen (Haupt?)Zeitachse des Raumzeitkontinuums über seine eigene Weltlinie.
Von solchen Achsen gibt es viele. Es sind, wenn ein Big Crunch existiert, die kürzesten Verbindungslinien zwischen Urknall und Antiurknall. Andernfalls sind es alle Linien, die senkrecht auf der Urknalloberfläche (Kugeloberfläche nach der Inflation) stehen. Diese entsprechen im Seeigelmodell (s. o.) den Stacheln. An einem dreidimensionalen Modell, der Erde, kann man sich diese Linien veranschaulichen. Sie entsprechen den Längengraden.
Das zeitgleitende Bewusstsein scheint sich also zeitlich so schnell wie möglich zu verändern, aber so langsam wie möglich in die Zukunft seiner üblichen unmittelbaren Umgebung zu gelangen. Jede übliche Beschleunigung führt dazu, dass die Weltlinie nicht mehr parallel zur bisherigen Zeitachse verläuft. Jeder Körper, der seine Bewegungsrichtung parallel zur Zeitachse durch Beschleunigung verändert, gelangt (scheinbar!?) schneller (jünger) in die Zukunft seiner vorher gleichbeschleunigten Umgebung als Körper, die dies nicht tun.

Die drehbedingten Zeitdilatationen und die zugehörigen Zeitlupenwahrnehmungen können Zeitreisen (Alterungsunterschiede) nicht erklären. Das wird schon daran deutlich, dass die Alterungsunterschiede z. T. den wechselseitigen Zeitlupenbeobachtungen unterschiedlich beschleunigter Beobachter widersprechen. Die Kopien auf jeder, relativ zu einer Beobachterweltlinie gekrümmten, Weltlinie scheinen diesem Beobachter weiter auseinander zu liegen als Kopien auf der eigenen Weltlinie. Das trägt zur Vorstellung langsameren Alterns bei. Da die Bewegung nach der Beschleunigung nicht mehr exakt parallel zur Zeitachse (der Erde), sondern mehr oder weniger in den dreidimensionalen Raum hinein verläuft, erscheint einem menschlichen Beobachter, dessen Weltlinie weiterhin parallel zur bisherigen gemeinsamen Zeitachse verläuft, die Geschwindigkeit, mit der er Kopien nacheinander wahrnimmt, verändert. Er vergleicht immer mit der höchsten möglichen Kopienfrequenz, die er auf seiner eigenen und dazu parallelen Weltlinien beobachtet. Die resultierende Zeitlupenwahrnehmung ist zwar zum Teil eine Illusion (s. o. unter Drehdilatation), aber dennoch gelangt wirklich jeder Teil eines zunächst verbundenen Systems, der beschleunigt wird, schneller (jünger) in die Zukunft dieses Systems als der weniger beschleunigte Rest.
Sowohl die Krümmungen als auch die Zeitrichtung sind (ganz im Sinne der Relativitätstheorie) relativ (subjektiv). Jeder Mensch bezeichnet -unabhängig davon, wie schnell er sich relativ zu anderen bewegt- immer eine ganz bestimmte Richtung, nämlich die seines Zeitgleitens (s. o.), als Zeitrichtung oder -achse. Alle Objekte (Weltlinien), die sich parallel zu dieser Achse bewegen (verlaufen), erscheinen dem Menschen räumlich ruhend, zeitlich dagegen lichtschnell bewegt. Weltlinien (Körper) die einen rechten Winkel zu seiner Weltlinie bilden (oder zu bilden scheinen), erscheinen ihm (theoretisch, denn er kann sie nicht sehen) zeitlich ruhend und räumlich lichtschnell bewegt. Alle Weltlinien mit anderen Krümmungen als die der eigenen erscheinen ihm gekrümmt, was er als beschleunigte Körper oder Gravitationseffekte registriert (deutet). Alle (nahezu) parallelen Weltlinien sind wahrscheinlich ebenfalls, wie die gesamte Raumzeit, gekrümmt. (Die Krümmungen registriert er natürlich nicht, da er auch die Krümmung seiner eigenen Weltlinie nicht direkt entdecken kann.). Beschleunigt man einen Menschen von der Erde weg auf 99,9 prozentige Lichtgeschwindigkeit, wird dieser seine Zeitachse und zugehörige Krümmung subjektiv mit dem gleichen (egozentrischen) Verfahren wählen, wie auf der Erde in (scheinbarer) relativer Ruhe. Die beiden Zeitachsen des irdischen und des fast lichtschnellen Menschen (und die jeweiligen zugehörigen gekrümmten Weltlinien) bilden jedoch nahezu exakt (scheinbar [s. u.]) rechte Winkel.

Wenn nun die weniger gekrümmte Weltlinie wieder mit einer stark gekrümmten in Kontakt tritt, erscheint die Kontaktkopie auf der einen Weltlinie jünger als die auf der anderen. Wir halten also noch einmal zusammenfassend fest:
Alterungsunterschiede von mindestens zwei verschiedenen Körpern durch unterschiedliche Beschleunigungen oder unterschiedliche Gravitationswirkungen auf diese Körper beruhen u. a. auf (unüblichen) Kontakten von Weltpunkten auf unterschiedlich gekrümmten Weltlinien.
Es begegnen sich zwei nichtkorrespondierende Kopien, welche sich bei parallelen Weltlinien nicht begegnen können. Kontakte zwischen nichtkorrespondierenden Kopien erleben Menschen übrigens täglich bei jeder Beschleunigung, wenn sie z. B. zur Arbeit fahren, oder in Urlaub oder (seltener) zum Mond fliegen. Die Kopien, der nicht mitbeschleunigten Restwelt unterscheiden sich jedoch nur wenig von denen, die ohne die Beschleunigungen erlebt (beobachtet) worden wären. Deshalb nehmen Menschen diese Reisen nicht als Zeitreisen wahr. Die zeitlichen Unterschiede sind jedoch schon bei schnell bewegten Flugzeugen leicht messbar.
Menschen, die sich einfrieren und wieder auftauen lassen, gelangen ebenfalls in die Zukunft ihrer Umgebung.

Auch ein Mensch, der bewusst 30 Jahre auf Besuche in seiner Heimatstadt verzichtet, macht eine Reise in die Zukunft. Er empfindet dies aber kaum als echte Zeitreise (fremd und neu), weil er ähnliche technische, kulturelle, architektonische usw. Änderungen wie in seiner Heimatstadt auch in seiner Umgebung erlebt hat. Die Kopien dieser Heimatstadt, die er nach 30 Jahren Abwesenheit sieht, unterscheiden sich jedoch in nichts von Kopien seiner Heimatstadt, die er nach einer Zeitreise durch Beschleunigung oder Schwerkraftänderungen wahrgenommen hätte. Allerdings steckt in dieser Argumentation ein Denkfehler. Bei einer echten Zeitreise ist die Kopie auf der Menschenweltlinie, die die Zukunft seiner Heimat beobachtet, jünger als beim oben beschriebenen Besuch. Man kann dennoch eine echte physikalische Zeitreise gut imitieren, indem man lange einen bekannten Ort nicht aufsucht und sich in dieser Zeit möglichst wenig informiert. Dies macht z. B. auch ein Tier, das man einfrieren und wieder lebend auftauen kann, oder ein Tier, das Winterschlaf hält.
An dieser Stelle wird deutlich, dass das Wesen aller Zeitreisen in bestimmten (ungewöhnlichen) Informationsübertragungen liegt. Das beruht u. a darauf, dass das Wesen aller Entwicklungen in der Kombination von Energie- bzw. Informationspaketen liegt (s. u.). Auf die Äquivalenz zwischen Einfrieren und Beschleunigen gehe ich ebenfalls unten genauer ein.

Es wird offensichtlich, dass im Sinne der Krümmungsdilatationshypothese beide Menschen und beide Blumen in den oben besprochenen Beispielen stets gleich schnell altern (können). Was sich ändert, sind die Kopien, die miteinander in Kontakt treten.
Ein ähnlicher Effekt wird auch erzielt, wenn zwei Kopien (Menschen) auf weit entfernten Weltlinien sich wechselseitig beobachten. Beide beobachten dann auf der anderen Weltlinie Kopien, die relativ zur eigenen zeitlich zurückliegen, also relativ jung erscheinen. Jeder übliche Blick auf jeden Körper ist ein Blick in die Vergangenheit (=auf relativ junge, neue frühe oder besser weiter [in Richtung Urknall] zurückliegende Kopien. Man kann sogar seine eigene Vergangenheit beobachten. Wenn man z. B. einen riesigen Spiegel auf den Mond stellen würde, könnte man sehen, was man vor ca. 2,6 Sekunden getan hat. Das liegt daran, dass bei jeder Beobachtung aus der Sicht des Beobachters eine gewisse Zeit verstreicht, bis das Licht vom Objekt zum Beobachter gelangt ist. Anders gesagt: Wenn Photonen zwischen zwei parallelen Weltlinien ausgetauscht werden, erreichen diese nie genau gegenüberliegende Weltpunkte (=korrespondierende Kopien) auf den Weltlinien, sondern stets zeitlich weiter vorn (Richtung Antiurknall) liegende Weltpunkte (vgl. Tunnelmodell oben). Weiter vorn ist in der Regel gleichbedeutend mit "weiter entfernt vom Urknall". Während Photonen von einer Weltlinie zur anderen wandern, gleitet das Bewusstsein einer menschlichen Photonenempfängerweltlinie (=Beobachterweltlinie) auf dieser Weltlinie ein Stück in die Zukunft.

Zeitreisen und die Veränderlichkeit von Weltlinien durch Beschleunigung und Gravitation
Mit den bisher besprochenen Erklärungsmodellen (Drehung beim Beschleunigen, Kontakte unterschiedlich gekrümmter Weltlinien) lassen sich Zeit- und Raumdilatationen und die Möglichkeit von Zeitreisen teilweise erklären. Es gibt aber, wie oben schon angedeutet, eine Erscheinung, welche die Modelle nicht sicher und eindeutig erklären, den Transport von Körpern über (scheinbar) beliebige Entfernungen in aus der Sicht der bewegten Körper (nahezu) beliebig kurzen Zeiten. Man kann, wenn man sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt oder an den Ereignishorizont eines Schwarzen Loches begibt, in Sekunden in fernste Zukünfte und/oder zu Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxien gelangen. Man kann also (scheinbar) räumlich nahezu beliebig schnell reisen. Die Relativitätstheorie erklärt diese Erscheinungen u. a., indem sie sagt, dass die großen Entfernungen aus der Sicht eines nahezu lichtschnellen Körpers zu winzigen Abständen geschrumpft sind und/oder dass die Uhren beschleunigter Astronauten stehen bleiben. In der Welt des Zeitgleittheoretikers, in der der materielle Charakter von Weltlinien bei Erklärungen mitberücksichtigt werden muss und in der Bewegung im traditionellen Sinne, sowie gleichzeitig gedehnte und nicht gedehnte Körper, nicht existieren, reichen diese Erklärungen nicht aus.

Erklärungsmodelle, bei denen Ausdehnungen der gesamten Raumzeit angenommen werden
Wir wollen kurz noch einmal genauer verdeutlichen, weshalb ein Zeitgleittheoretiker Erklärungsmodelle, bei denen die Ausdehnungen (Dimensionen) der gesamten Raumzeit gestreckt oder gestaucht werden können, ablehnen muss. Nehmen wir an zwei Raumschiffe seien gleichzeitig auf dem Weg von der Erde zum Mars. Das eine mit fast Lichtgeschwindigkeit, das andere mit 10km/h. Beide treffen sich (berühren sich fast) auf halber Strecke. Aus Sicht des schnellen Schiffs beträgt der Abstand (Erde –Mars) in diesem Moment einige Kilometer, aus der Sicht des langsamen viele Lichtminuten. Es ist unmöglich, dass identische Raumzeitabschnitte gleichzeitig mehrere verschiedene Längen aufweisen. Es ist ebenfalls unmöglich, dass eines dieser Raumschiffe durch seine Bewegung den Abstand (Erde-Mars) verändern kann. Es kann nur sich selbst wesentlich beeinflussen. Ich vermute, dass die beschleunigungsbedingten Veränderungen am beschleunigten Körper die scheinbaren wahrgenommenen Veränderungen der Außenwelt bedingen (Gullivereffekt). Ein im Schlaf zum Riesen vergrößerter Mensch empfindet die Welt um ihn herum als verkleinert. Er hat keine Möglichkeit herauszufinden, ob die Welt um ihn herum verkleinert, oder er vergrößert wurde.
Entsprechendes gilt auch, wenn (im Schlaf dieses Menschen) die Geschwindigkeit des Zeitflusses, der Abstand oder die Änderungsrate zwischen den Kopien auf seiner Weltlinie usw. verändert werden. Wir können sogar die (wahrscheinlich scheinbaren) Veränderungen der Außenwelt auf die inneren Veränderungen der beobachtenden Weltlinie zurückführen. Wenn z. B. die Uhren eines Bobachters langsamer gehen, wird dieser dies nicht bemerken, wohl aber eine Veränderung räumlicher und/oder zeitlicher Abläufe seiner Umgebung. Statt anzunehmen, die Abstände zwischen irgendwelchen Start- und Zielpunkten im Universum (in der Raumzeit) würden sich verändern, nehmen wir an, dass durch den verlangsamten Zeitfluss die Abstände nur kürzer erscheinen. Die Zeitgleitgeschwindigkeit z. B. könnte sich ändern, dies wäre jedoch für den beschleunigten Körper gar nicht direkt erfahrbar (messbar), weil alle seine Messinstrumente ebenfalls den Zeitflussveränderungseffekten unterlägen.
Nach diesen kritischen Betrachtungen zu großräumigen Umgebungsveränderungen durch Beschleunigungen stellen wir im Folgenden mögliche Erklärungsmodelle (Hypothesen) für Zeitreisen zusammen und vergleichen und bewerten sie:
1. Alle räumlichen und zeitlichen Dimensionen aller Körper sind veränderlich.
2. Die Geschwindigkeit des Zeitflusses ist veränderlich.
3. Nur die Weltlinien der betroffenen Körper werden durch Beschleunigen oder durch Gravitationswirkungen zeitlich und /oder räumlich verändert.
4. Durch Gravitation und Beschleunigung wird die Veränderlichkeit der Weltpunkte auf einer Weltlinie verändert. Genauer: Wenn ein Körper beschleunigt wird, bleibt die Zahl der Weltpunkte (Körper, Kopien) pro Längeneinheit unverändert, die Unterschiede zwischen den Kopien werden gleichzeitig geringer. Wenn der Körper Lichtgeschwindigkeit erreicht, bleiben die Kopien, wie bei einem eingefrorenen Menschen, gleich (s. o.).
Auch die Vorstellung, dass Weltlinien elastisch sind und dadurch Weltpunkte beim Beschleunigen auseinander gezogen werden, liefert eine plausible Erklärung.
5. Es gibt einen Zeitstrom der alles im Universum in Form des Zeitgleitens (=Expansion des Universums) vom Urknall weg (zum Big Crunch) zieht.
Alle gleitenden Weltpunkte auf Weltlinien, die nicht parallel zu diesem Zeitstrom verlaufen erleben langsamere Alterungen als Weltpunkte auf parallelen Weltlinien. Die Weltlinien von Menschen, der Milchstraße, fast aller Galaxien und wahrscheinlich auch fast aller sonstiger Materie im Universum verlaufen wahrscheinlich nahezu exakt parallel zum Zeitstrom. Dieser Zeitstrom verläuft seinerseits zu den oben angesprochenen gekrümmten kürzesten Verbindungslinien zwischen Urknall und (möglichem) Antiurknall parallel.
Auf Grund der oben erläuterten Argumente widmen wir uns im Folgenden nur Hypothesen, bei denen die beobachteten Dehnungen und Kompressionen der Raumzeit durch Veränderungen an den beschleunigten Körpern entstehen (Hypothesen 2-4.).
Wir werden prüfen, ob und wieweit sie mit den bekannten Tatsachen vereinbar sind. Dabei behalten wir im Hinterkopf, dass natürlich auch Kombinationen dieser (und andere) Erklärungsansätze möglich sind. Wir behalten im Vorderkopf, dass die folgenden Erklärungen zwar mit den physikalischen Tatbeständen vereinbar, aber noch nicht mathematisch überprüft sind und deshalb nicht als gesicherte Lösungen angesehen werden können.
Wir widmen uns zunächst noch einmal
Hypothese 2: Beim (durch das) Beschleunigen wird die Zeitgleitgeschwindigkeit verringert.
Diese These klingt rein formal gut und einfach: Die Zeit bleibt stehen und man gelangt deshalb subjektiv weit und schnell in die Zukunft und/oder in räumliche Ferne. Wenn man jedoch die Existenz von materiellen Weltlinien berücksichtigt, wird die Hypothese unzureichend. Mit ihr allein lassen sich Kontakte zwischen extrem wenig korrespondierenden Weltpunkten nicht erklären. Das meint in traditioneller Sprache: Die Hypothese kann die oben angesprochenen extrem schnellen Reisen zu zeitlich oder räumlich weit entfernten Orten nicht erklären. Warum? Wir müssen davon ausgehen, dass bei einer Reise in die Zukunft die Weltlinie des Zeitreisenden länger ist als die zugeordnete Weltlinie des Zukunftsziels. Auf der Weltlinie des Zeitreisenden müssen dann viele Weltpunkte liegen. Wenn diese Weltpunkte genauso (häufig) gebildet werden, wie ohne Beschleunigung, müssten am Ziel Beschleunigte älter sein als Nichtbeschleunigte. Eine Verlangsamung des Zeitflusses bekommt daher nur dann Sinn, wenn gleichzeitig die Weltpunkte auf der Weltlinie des Zeitreisenden auseinandergezogen oder relativ zueinander wenig(er) verändert werden. Solche Veränderungen könnten der Grund für die Veränderung der Geschwindigkeit des Zeitflusses sein, beziehungsweise diese ersetzen oder vortäuschen. Wenn die Zeitgleitgeschwindigkeit durch das Beschleunigen nicht verändert würde, würde dennoch der beschleunigte Beobachter langsamer altern als vergleichbare nicht beschleunigte Körper. Es erscheint also eine nähere Betrachtung dieses dritten Lösungsansatzes sinnvoll. Vorher erläutern wir die gerade besprochene Problematik wegen ihrer Komplexität noch einmal in anderen Worten und an einem Beispiel: Entsprechend unserer Annahme, dass kein Körper durch seine Beschleunigung seine Umgebung schrumpfen oder dehnen kann, muss auch die Weltlinie dieses Körpers durch die Raumzeit mindestens die Länge dieses Raumzeitsektors haben. Bei einem Flug zum nächsten Stern muss die Weltlinie des betroffenen Körpers also ca. 4 Lichtjahre lang sein. Auf dieser Weltlinie müssen sich Weltpunkte (Kopien, Inhalt) befinden. Wenn es die üblichen Kopien wären, wäre der Körper wie üblich 4 Jahre gealtert. Er könnte dann bei der Rückreise zur Erde nicht jünger als die vergleichbaren Körper der zurückgebliebenen Mitmenschen sein.
Hier gibt es nun weitere Erklärungsmöglichkeiten, die wir oben z. T. schon angesprochen haben.
Hypothese 3: Elastizitätshypothese Die Weltpunkte der Weltlinien langsam alternder Körper liegen weiter auseinander als die Weltpunkte der Weltlinien schnell alternder Körper.
Beim (und durch das) Beschleunigen werden Weltlinien wie Gummibänder auseinander gezogen (Gummibandhypothese). Es wäre auch denkbar, dass die Weltlinien "langsamer" Körper auf extrem komprimierten Spiralen oder Wellen liegen, die durch das Beschleunigen gestreckt werden. Das erinnert an Kontakte zwischen unterschiedlich gekrümmten Weltlinien. Solche Annahmen harmonieren auch mit der Vorstellung einer zeitlich gequantelten Welt, bzw. mit dem Wellencharakter jeglicher Materie. Einfacher ist die Annahme, dass Weltlinien elastisch wie Gummibänder sind. Die Gummibandhypothese fordert eine veränderliche Zeitgleitgeschwindigkeit (s. o.). Da durch die Streckung der Abstand zwischen den Kopien größer wird, muss das Gleiten schneller erfolgen, um erklären zu können, dass man in wenigen Tagen oder Wochen den nächsten Stern erreichen kann. Dabei könnte die Zeit, die für das Zeitgleiten von einer Kopie zur nächsten benötigt wird, allerdings gleich bleiben. Diese Wellenmodellvorstellungen erklären auch die Nichtüberschreitbarkeit der Lichtgeschwindigkeit gut. Eine Welle z. B. lässt sich (mit uns bekannten Mitteln) nur bis zur totalen Streckung auseinander ziehen. Auch die Thesen anerkannter Physiker, dass trotzdem Reisen in die Vergangenheit möglich sind, werden anschaulich verständlich, wenn man zusätzlich annimmt, dass durch das Verbiegen der gesamten Weltlinie Kontakte mit zeitlich zurückliegenden Weltpunkten auf beliebigen Weltlinien möglich werden. Man kann die Weltlinie allerdings nicht durch reines Beschleunigen, sondern (wenn überhaupt) nur durch eine Kombination aus Beschleunigung und gravitativer Krümmung über 90° biegen.
Die Wellen- oder Spiralstreckungshypothese hat u. a. folgende Schwäche: Wenn sie zuträfe würden die Weltpunkte nur bis zu einem festen Grenzwert (Maximalabstand) auseinander gezogen werden können. Die Relativitätstheorie fordert jedoch, dass sie kontinuierlich und sehr (nahezu unendlich) weit auseinander gezogen werden können. Diese Erscheinung lässt sich mit der Gummibandhypothese besser erklären. Allerdings muss man dann von einer unendlich dehnbaren Weltlinie ausgehen. Widmen wir uns nun noch der (plausibelsten) Hypothese 4 der Konstanzhypothese.
Die Konstanzhypothese

Die Kopien können von der Zahl pro Längeneinheit her gleich, aber je nach Geschwindigkeit wenig oder gar nicht unterschiedlich sein. Durch das Beschleunigen würde z. B. die Veränderungsrate der Kopien verringert werden. Das erinnert an Zeitreisen durch Einfrieren, wobei die (theoretische) völlige Gleichheit der Kopien auf der Weltlinie eines Eingefrorenen dem Zeitstillstand bei Lichtgeschwindigkeit entspricht.
Die Konstanzhypothese fordert zwar auch als (eigentlich ungeliebte?) Zusatzannahme, dass das Zeitgleiten schneller erfolgen muss als vor der Beschleunigung, sie kann aber Kontakte zwischen nahezu beliebig weit auseinanderliegenden Weltpunkten auf verschiedenen Weltlinien (Zeitreisen) erklären. Wir verdeutlichen das Ganze wieder an einem Beispiel.
Dazu gehen wir von einem Zwillingspaar auf der Erde aus. Der eine Zwillingspartner reist nach seiner Uhr für einen Monat mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum und ist bei seiner Rückkehr 10 Jahre jünger als der zurückgebliebene Partner. Wir gehen davon aus, dass dieser Unterschied nicht allein durch unterschiedliche Krümmungen der beiden Weltlinien erklärt werden kann. Mit anderen Worten: Der zeitliche Unterschied entsteht nicht dadurch, dass die Weltlinie des Zeitreisenden viel kürzer ist als die Weltlinie des Erdzwillings. Sie könnte sogar wesentlich länger sein. (Zur Länge dieser Weltlinie s. u. [Treppenhypothese]). Wenn die Kopien auf dieser Linie nahezu unverändert bleiben, kann sie sogar nahezu beliebig lang sein, ohne dass Konflikte mit den bekannten Ergebnissen auftreten. Der Zeitreisende bleibt (wie ein Eingefrorener) jung, weil seine Kopien sich während seiner Reise nahezu nicht verändern. (Dasselbe dürfte auch für Photonen gelten.). Auf diese Weise kann er nahezu beliebige räumliche und zeitliche Entfernungen in der Raumzeit zurücklegen, ohne wesentlich zu altern. Möglicherweise kann er sogar in die Vergangenheit seines Zwillingsbruders reisen, wenn seine Weltlinie außer durch Beschleunigung noch zusätzlich durch Gravitation gekrümmt wird (s. o.).

Diagonale, treppenförmige Photonenverbindungen zwischen Weltlinien
Ein weiteres Problem (das in Zusammenhang mit der gerade besprochenen Zeitreiseproblematik steht) wirft die Zeitgleittheorie selbst auf. Sie fordert, dass die Weltlinien lichtschneller Körper (bzw. von Photonen) senkrecht aufeinander stehen müssen. Wenn dass so wäre, müssten aber Photonen, die zwischen zwei parallelen Weltlinien interagieren, korrespondierende Weltpunkte miteinander verbinden. (Ein Lichtstrahl und zwei parallele Weltlinien, die er verbindet, würden ein „H“ bilden). Die Erfahrung zeigt jedoch sehr deutlich, dass stets Weltpunkte, die zeitlich auseinander liegen, verbunden werden. Wenn wir z. B. 4 bis 10000 Lichtjahre entfernte Sterne betrachten, empfangen wir Photonen von Weltpunkten, die viele Lichtjahre näher am Urknall liegen als unsere Empfängerweltpunkte. Die Weltlinien dieser Sterne verlaufen nahezu parallel zur Weltlinie der Erde (des Beobachters). Daraus folgt, dass das Licht einen diagonalen Weg zu uns genommen haben muss. Zwei parallele Weltlinien und ein Lichtstrahl zwischen ihnen bilden also ein „N“. Zur Veranschaulichung stellen wir uns eine Strickleiter vor. Lichtstrahlen, entsprechen den Sprossen, die Stricke den Weltlinien. Wenn die Lichtstrahlen im rechten Winkel auf den Holmen stehen, entsteht das Bild einer üblichen Strickleiter. Die realen Lichtstrahlen führen zum Bild schräger (diagonaler) Sprossen (vgl. „Lichtkegel“ in der physikalischen Literatur).
Wie kann man dann den Eindruck des Senders und Empfängers erklären, dass elektromagnetische Wellen immer im Winkel von 90° emittiert und absorbiert werden? Wir schlagen folgendes Modell (das Treppenmodell) vor. Das Licht bewegt sich auf einem treppenähnlichen Zick-Zack-Kurs von Sendern zu Empfängern. Dieser Treppenkurs könnte das Wesen des Wellencharakters aller Materie (insbesondere des Lichtes) sein. Er kann auch die allgegenwärtige Quantelung und das senkrechte Auftreffen der Photonen auf Weltlinien erklären (sein). Er führt aber auch zu der Vermutung, dass der (objektive?) Abstand zwischen Weltlinien wesentlich geringer ist, als die Länge des Weges, den das Licht nimmt. Bei der Berechnung kommt Pythagoras ins Spiel (a²+b²=c²).
Wir wollen noch erklären, weshalb wir einen diagonalen treppenähnlichen Weg von Photonen annehmen. Hierzu habe ich ein weiteres Modell entwickelt, das Flussprinzip. Dieses Prinzip klingt fremd, ist aber viel weniger hypothetisch als die meisten Annahmen zu Zeitreisen, die wir oben entwickelt haben. Es ist wahrscheinlich mit dem (ziemlich Unstrittigen) identisch, was wir den Zeitfluss oder das Zeitgleiten (Zeitzug, Zeitstrom) nennen. Es liefert auch eine weitere (ähnliche) mögliche Erklärung der zur Diskussion stehenden Problematik (Transporte scheinbar ohne Zeitverzug).
Die zentrale Idee liegt in der Vorstellung, dass jede Weltlinie und/oder das (z. B. menschliche) Bewusstsein auf ihr an jedem Weltpunkt durch einen Zeitstrom vom Urknall weg (in Richtung Antiurknall?) gedrückt und/oder gezogen wird.
Als Bild ist ein Fluss, in dem z. B. ein Mensch von einem Ufer zum anderen schwimmt, sehr geeignet. Die Schwimmrichtung des Menschen steht im rechten Winkel zu beiden Ufern. Sein tatsächlicher Weg dagegen bildet eine Diagonale. Wenn er das eine Ufer im rechten Winkel zum Ufer und zur Flussrichtung verlässt, unterstellt ihm ein Beobachter an diesem Ufer eine bestimmte Geschwindigkeit (Lichtgeschwindigkeit), die bekanntlich einem rechten Winkel entspricht. Am anderen Ufer trifft er ebenfalls im rechten Winkel ein und auch der Empfänger (absorbierende Materie?) unterstellt ihm Lichtgeschwindigkeit. In Wirklichkeit hat ihn die Strömung während des Schwimmens in Richtung Mündung (Antiurknall?) mitgenommen und der Weg (die gebildete Weltlinie) hat einen anderen Verlauf und eine andere Länge als die Beobachter glauben.
Entsprechendes gilt, wenn wir den Schwimmer durch ein lichtschnelles Teilchen ersetzen. Bei parallelen Weltlinien könnte der Winkel, den Lichtstrahlen mit den Weltlinien bilden, 45° betragen. Je weiter zwei parallele Weltlinien voneinander entfernt sind, desto weiter ist der Absorptionsweltpunkt im Vergleich zum Emissionsweltpunkt vom Urknall entfernt. Interessant und schwierig wird die ganze Problematik, wenn man berücksichtigt, dass Weltlinien verschiedenste Winkel miteinander bilden können. Ein lichtschneller Körper zum Beispiel müsste eine Weltlinie bilden, die sich so verhält, wie ein Lichtstrahl. Wenn wir diesen Körper zum nächsten Stern schicken, würde seine Weltlinie eine Diagonale mit Winkeln von 45° zwischen der Weltlinie der Erde und der von Alpha Centauri bilden.
Es gibt auch Weltlinien, die miteinander Winkel von mehr als 45° und auch mehr als 90° bilden. Die Weltlinien aller Galaxien in der Raumzeit bilden wahrscheinlich miteinander Winkel zwischen null und 360°. Je weiter die Galaxien voneinander entfernt sind, desto größer sind diese Winkel (Details siehe oben und unten unter „Expansion des Universums“. Unten werden wir auch genauer untersuchen, welche Bedeutung diese Winkel für die angenommenen Abstände zwischen Weltpunkten und Weltlinien haben. Diese Problematik behandelt auch, allerdings in teilweise anderer Terminologie ein Artikel von C. Lineweaver und T. Davis in Spektrum der Wissenschaft, Mai 2005 S. 38 ff.).

Die Treppenhypothese hilft zu erklären, dass Photonen nichtkorrespondierende Weltpunkte miteinander verbinden, führt jedoch auch zu einem Problem: Wenn jeder Weltpunkt in Richtung Antiurknall zeitgleitet, wie kann dann Antimaterie in die Vergangenheit (Richtung Antiurknall) gleiten? Die naheliegendste Erklärung wäre, dass die Umkehrung in Antimaterie den Zeitfluss (Zeitzug?) umkehrt (s. u. unter „Antimaterie“).

Zusammenfassung
Die derzeit plausibelste Erklärung für Zeitreisen liegt in folgender Annahme: Beim Beschleunigen und durch Gravitationszunahme wird die Veränderung der Weltpunkte auf den betroffenen Weltlinien im Vergleich zu unbeeinflussten Weltlinien verringert. U. a. dadurch erscheinen Prozesse auf diesen Weltlinien in Zeitlupe und der Raum um sie herum gestaucht. Die durch Beschleunigung und/oder Gravitation beeinflussten Weltlinien verbinden dadurch nicht beeinflusste parallele Weltlinien treppenförmig und diagonal. Die beeinflussten können beliebig länger sein als die unbeeinflussten, obwohl die zugehörigen Körper langsamer altern, weil die Veränderungen zwischen den benachbarten Kopien auf beeinflussten Weltlinien geringer sind.

Zeitdilatation und Raumkompression

Die Problematik der Zeitdilatation und Raumkompression wollen wir im Folgenden noch einmal anhand einer kleinen Geschichte verdeutlichen. Sie enthält einige Gedanken, die schon einmal angesprochen wurden, und ist deshalb primär für Leser gedacht, die Probleme beim Verständnis der Zeitgleittheorie haben.

Zusammenfassung in Form einer kurzen Geschichte der Zeitdilatation und Raumkompression
Stellen wir zunächst die wichtigsten Gedanken zusammen:
Die entscheidenden Unterschiede zwischen Relativitätstheorie und Zeitgleittheorie liegen in der Definition der Begriffe „Zeitfluss“, „Weltlinie“ und „Raumzeit“. Die Zeitgleittheorie behauptet (wie auch einige moderne Physiker), dass vierdimensionale Weltlinien materiellen Charakter haben. Das bedeutet, dass alles, was Körper in der Vergangenheit waren und sein werden existiert. Wir behaupten sogar, dass diese Aussage aus der Relativitätstheorie folgt.
Einstein hat bewiesen, dass die Welt vierdimensional ist und die vierte Dimension, die Zeit, allen anderen Dimensionen gleichwertig ist. Ein Körper kann aber unmöglich vierdimensional sein, wenn die vierte Dimension, die Zeit, also alles Zukünftige und Vergangene, nicht existiert.
Wenn (weil!) dies existiert, kann das Wesen des Zeitflusses nicht in der Bewegung von Körpern liegen, sondern im Gleiten über wahrnehmbare, materielle Weltlinien.
Verbinden wir nun die wichtigsten und erklärenswertesten Aussagen der Relativitätstheorie mit diesen Gedanken:
Raum und Zeit sind nach der Relativitätstheorie veränderlich. Wenn man z. B. einen beschleunigten Körper beobachtet, scheint eine seiner Dimensionen genau in dem Maße allmählich abzunehmen, in dem eine andere zunimmt. Wenn der Körper ca. 99,9999% der Lichtgeschwindigkeit erreicht, erscheint er einem ruhenden Körper platt wie eine Briefmarke und zeitlich extrem gestreckt. Diese Dehnung in der 4. Dimension (Zeit) entspricht natürlich vollkommen einer Dehnung in jeder anderen Dimension. Menschen können aber nie die 4. Dimension (eine Weltlinie, die aus einer Serie von Weltpunkten [=Körpern] besteht) ganz überschauen, sondern immer nur Einzelteile, eben die Körper (=Kopien). Sie sehen dabei nicht immer denselben Körper, sondern aus der Serie einen nach dem anderen. Diese Erscheinung nennen sie den Zeitfluss. Sie glauben aus der Vergangenheit in die Zukunft durch die vierte Dimension über vierdimensionale Weltlinien zu gleiten. Die Streckung der 4. Dimension erleben Menschen also als, verlangsamtes Gleiten durch die 4. Dimension. Dies nennen sie Zeitlupenbeobachtung. Der beschleunigte Körper selbst, (z. B.) ein Mensch, beobachtet all dies an sich selbst nicht, paradoxerweise aber an dem (so genannten) ruhenden Körper (s. o.). Die gleichen Effekte kann man auch erzielen, wenn man einen Körper beobachtet, der in ein allmählich zunehmendes Schwerefeld gebracht wird. Daraus folgt, dass Gravitation und Beschleunigung gleichwertig (äquivalent) sind.
Stellen wir uns vor, wir bringen im Jahre 2006 einen Menschen von der Erde in ein sehr starkes Schwerefeld, z. B. in die Nähe eines Schwarzen Loches. Wenn dieser Mensch die übrige Welt betrachtet, kann er beobachten, dass die gesamte Zukunft dieser Welt im Zeitraffer vor ihm abläuft, während für ihn nur einige Stunden, Tage oder Jahre vergehen. Bewegt sich dieser Beobachter nun wieder aus dem Schwerefeld zurück auf die Erde, so sind die Menschen, die er verlassen hat, älter als er, oder längst verstorben. Um wie viel sie mehr gealtert sind als er, hängt davon ab, wie lange er nach seiner Uhr am Schwarzen Loch war und, wie nahe er dem Loch gekommen ist. Auch dieser Mensch hat bei sich keine Veränderung irgendwelcher Dimensionen beobachtet. Es ist nun aber physikalisch unmöglich, dass die Beobachtungen beider Körper zutreffen, also ein Körper gleichzeitig geschrumpft und nicht geschrumpft ist. Diese Merkwürdigkeiten können wir aufklären. Wir erinnern an Bilder und Modelle aus den vertrauten drei Dimensionen, welche die gleichen Veränderungen von Dimensionen zeigen, und den Schein dieser Dehnungen und Schrumpfungen deutlich machen (perspektivische Täuschungen):
Stellen Sie sich bitte erstens vor, Sie stünden auf dem Elfmeterpunkt eines Fußballstadions. Wenn Sie von diesem Punkt zur Eckfahne gehen und dabei auf das Fußballtor schauen, scheinen die Torpfosten immer näher zusammenzurücken. Die Verbindungslinie zwischen den Pfosten, ein eindimensionaler Körper, scheint kürzer zu werden.
2. Wenn Sie um einen zweidimensionalen Körper, z. B. ein waagerecht schwebendes Handtuch auf Augenhöhe, herumgehen, scheinen dessen Länge und Breite abwechselnd länger und kürzer zu werden.
3. Wenn Sie um einen dreidimensionalen Körper, z. B. um ein Haus gehen, bleibt die Höhe des Hauses gleich; seine Länge und Breite schrumpfen und dehnen sich abwechselnd aus, wie die Kanten beim 2d-Körper. Eine Dimension bleibt also unverändert, während eine größer zu werden scheint und eine kleiner zu werden scheint. Das Gleiche geschieht auch, wenn Sie um einen vierdimensionalen Körper herumgehen?
Zwei Dimensionen werden gleich bleiben und zwei werden sich, wie bei 3d-Körpern, verändern. Dies ist, eine zentrale Aussage der Relativitätstheorie! Wenn ein Körper beschleunigt oder in ein Gravitationsfeld gebracht wird, dehnt er sich aus der Sicht eines langsameren oder weniger schweren Beobachters zeitlich, also in der vierten Dimension, aus, schrumpft in einer Raumdimension und bleibt bezüglich zweier Dimensionen unverändert. Das klingt verdächtig, könnte aber eine zufällige Analogie sein. Wir müssen also beweisen, dass die Beschleunigung einer Drehung bzw. einer Betrachtung eines vierdimensionalen Körpers unter verschiedenen Blickwinkeln entspricht?
Diesen Beweis liefert die Relativitätstheorie. Rufen Sie sich bitte die Definition für vierdimensionale Weltlinien in Erinnerung, die ich oben vorgeschlagen habe. Eine vierdimensionale Weltlinie ist nicht nur eine gedachte Linie, sondern eine reale Serie von dreidimensionalen Körpern durch die Zeit. Sie z. B. bilden mit allem, was sie einmal waren, eine solche Linie. Was Sie vor 1, 2, 3, 4 usw. Sekunden oder Mikrosekunden waren, ist, wie je ein Fotoschnappschuss, jeweils eine Kopie (Weltpunkt) von Ihnen. Diese 3d-Kopien bilden eine 4d-Weltlinie (eine Serie von Kopien durch die Zeit), die Menschen sich üblicherweise fälschlich, aber dennoch nützlich, dreidimensional wie eine Schlange oder einen Zeitwurm vorstellen. Eine Serie von Bällen z. B., die sich weitgehend überlappen, bildet exakt so etwas wie einen Zeitwurm oder eine Bratwurst. Eine Stange Geldmünzen bildet einen (Zeit)Zylinder. Die wirkliche vierdimensionale Linie ist ein vierdimensionaler Körper, der im einfachsten Falle senkrecht auf allen Raumdimensionen stehen muss und für keinen Menschen anschaulich vorstellbar ist, da kein Mensch sich etwas vorstellen kann, das senkrecht auf Länge, Höhe und Breite steht. Wir wissen allerdings, wo(hin) diese Senkrechte sich erstreckt, nämlich in Zukunft und Vergangenheit.
Zweitens muss der Körper, dessen Dimensionen Sie beobachten, sich nicht auf der Stelle drehen. Er kann sich ebenso gut auf einer gekrümmten Linie (nämlich auf einer Weltlinie) allmählich scheinbar von Ihnen entfernen oder auf Sie zu kommen. Beschleunigte Körper sind Teile von Weltlinien, die relativ zum Beobachter (zu einer Beobachterweltlinie) gekrümmt sind. Das Wesen der Gravitation ist die Krümmung der Raumzeit. Eine Weltlinie, die in einem Gravitationsfeld liegt (das ist z. B. ein Stein auf der Erde), ist, relativ zu allen Weltlinien schwereloser Körper, gekrümmt. Beschleunigung und Gravitation sind äquivalent. Also muss das Wesen der Beschleunigung auch in der Beobachtung einer gebogenen Weltlinie liegen. Diese Linie ist nichts anderes als ein gekrümmter vierdimensionaler Körper.
Als nächstes betrachten wir noch einmal das Wesen des Zeitflusses. Jeder Mensch bildet ja eine Weltlinie. Jede Kopie (Element, Weltpunkt) auf dieser Linie kann immer nur eine Kopie auf jeder Weltlinie, die sie beobachtet, wahrnehmen. Die benachbarten Kopien menschlicher Psychen auf der Weltlinie, die sie bilden, sind so konzipiert, dass sie sich selbst als sukzessiv (aus der Vergangenheit in die Zukunft) aktiviert empfinden. Das Bewusstsein gleitet also über alle Weltlinien, die es beobachtet, wie der Schein einer Taschenlampe in völliger Dunkelheit über einen oder mehrere Baumstämme. Dadurch scheint Menschen die gesamte für sie wahrnehmbare dreidimensionale Welt durch die eigentliche vierdimensionale Welt (die Raumzeit) zu gleiten. Diese Erscheinung nennen wir Zeitgleiten. Wenn nun ein Mensch eine Weltlinie beobachtet, die parallel zu seiner eigenen verläuft, so nimmt er einen Körper war, den er als ruhend bezeichnet. Bilden die Linien scheinbare Winkel zwischen 0 und 90° so nimmt er einen Körper war, der sich mit gleichförmiger Geschwindigkeit nähert oder entfernt. Sind die Weltlinien verschieden stark gekrümmt, so beobachtet er beschleunigte Körper. Das wird richtig verständlich, wenn Sie es anhand zwei- und dreidimensionaler Modelle studieren. Sie müssen sich nur vorstellen, wie eine Fläche (ein Wasserspiegel) durch einen Körper (eine Baumkrone) gleitet. Die Äste entsprechen vierdimensionalen Weltlinien, der Wasserspiegel der dreidimensionalen menschlichen Wahrnehmungswelt, die durch die Raumzeit gleitet. Die Beobachtung einer Beschleunigung entspricht der Beobachtung einer gekrümmten Weltlinie.
Wenn man einen gekrümmten vierdimensionalen Körper (=eine gebogene Weltlinie) beobachtet, glaubt man, einen beschleunigten dreidimensionalen Körper zu beobachten. Wenn man aber einen beschleunigten Körper beobachtet, so beobachtet man in Wirklichkeit nacheinander viele winzige benachbarte dreidimensionale Ausschnitte (Körper) auf einer gekrümmten vierdimensionalen Weltlinie, weil man ja durch die Zeit gleitet. Der Ausschnitt wandert scheinbar über die Weltlinie in deren Zukunft, während der Beobachter in seine Zukunft wandert, weil sein Bewusstsein über seine und alle wahrnehmbaren Weltlinien gleitet. Wenn man z. B, die gekrümmte Weltlinie, die ein Würfel bildet, beobachtet, erscheint jede Kopie des Würfels ein Winzigkeit mehr gedreht als die vorherige. Dabei nimmt eine seiner Dimensionen genau in dem Maße ab, in dem eine andere (die vierte) zunimmt.
Die Gehirne der benachbarten Kopien auf der Weltlinie eines Beobachters sind so miteinander verbunden, dass sie glauben, die dreidimensionale Welt, die sie beobachten können, wandere durch die vierdimensionale Welt. Dabei entsteht die Illusion der Bewegung, dadurch dass jede benachbarte Gehirnkopie den Ort, an dem sie einen Körper gerade wahrnimmt, mit dem Ort vergleicht und in Beziehung setzt, an dem sie (die vorherige Hirnkopie) den Körper gerade vorher gesehen hat.
Man kann um einen Schrank gehen, ein Modellhaus auf der Stelle, oder einer Kreisbahn um 90 Grad drehen, um ein Haus gehen, oder einen Körper auf fast Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, oder diesen Körper ruhen lassen und sich selbst auf fast Lichtgeschwindigkeit beschleunigen oder einen Körper oder sich selbst in ein starkes Schwerefeld bringen. In all diesen Beispielen besteht zwischen allen wechselseitigen Beobachtungsvorgängen der beteiligten Körper Äquivalenz. Immer scheinen Dimensionen zu schrumpfen und sich auszudehnen. In keinem dieser Fälle geschieht dies wirklich.
Wie können aber dann Körper in verschieden starken Gravitationsfeldern oder unter verschieden starken Beschleunigungen verschieden schnell altern? Auf jeden Fall verändert sich hier wirklich etwas. Zwei gleich alte Körper sind nach verschieden starken Beschleunigungen tatsächlich verschieden alt. Diese Erscheinung hat mit den drehungsbedingten Dehnungen und Schrumpfungen von Zeit und Raum, die wir oben besprochen haben, wahrscheinlich nicht viel oder nichts zu tun.
Die einfachste Erklärung für die angesprochene Beobachtung unterschiedlicher Alterung zweier Körper liegt in folgender Vorstellung: Wenn sich zwei unterschiedlich gekrümmte Weltlinien an zwei Stellen berühren, so sind die beiden zugehörigen Körper zwischen den Berührungsstellen unterschiedlich weit gealtert. Dabei hat subjektiv keiner eine Änderung seiner Alterungsgeschwindigkeit festgestellt (s. o.).
Diese Erklärung klingt einfach und gut. Sie kann aber nicht erklären, wie ein Körper, der sich fast exakt mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, nahezu ohne Zeitverzug extrem lange Strecken in Raum und Zeit zurücklegen kann. Um dies zu erklären, müssen wir auch die Möglichkeit, dass zumindest Weltlinien durch Beschleunigen wirklich gestreckt und geschrumpft werden können, in Betracht ziehen. Dass durch das Beschleunigen die gesamte Raumzeit rund um den betroffenen Körper (Weltlinie) verändert werden kann, halte ich dagegen für sehr unwahrscheinlich. Auch die Veränderung der Geschwindigkeit des Zeitflusses, bzw. der Änderungsrate der Kopien auf der betroffenen Weltlinie, könnte eine Rolle spielen. Diese Problematik ist oben genauer erläutert.
Altern
Als nächstes beleuchten wir das Wesen des Altern noch einmal genauer. Die menschliche Vorstellung des Alterns beruht darauf, dass Menschen an einer sich verändernden Weltlinie entlang durch die Raumzeit zu gleiten glauben. Dies, oder irgendetwas Ähnliches, existiert einerseits wirklich, andererseits ist es wahrscheinlich - und die daraus resultierenden Bewegungserlebnisse gewiss - aus der Sicht eines vierdimensional wahrnehmenden Lebewesens eine menschliche Illusion. Das Problem kann trotz der prinzipiellen Zulässigkeit beider Standpunkte verständlich gemacht werden. Wir erläutern es an einem Beispiel: Stellen Sie sich ein eineiiges Zwillingspaar vor. Die Zwillingspartner leben meist miteinander in der gleichen Stadt und scheinen aus menschlicher Sicht gleich schnell zu altern, wenn beide gleiche Geschwindigkeit haben und gleicher Schwerkraft unterliegen. Das liegt daran, dass die beiden Weltlinien der Zwillinge in diesem Falle parallel verlaufen. Immer, wenn sie sich treffen, begegnen sich parallel gegenüberliegende Punkte (Zwillingskopien) ihrer Weltlinien. (Wir nennen diese Punkte korrespondierende Weltpunkte.). Dies ist das eigentliche Wesen dessen, was man gleichschnelles Altern nennt. Die Zwillingspartner (deren Weltlinien) verhalten sich so, wie die beiden Schranken eines altertümlichen Bahnübergangs. Dort liegen sich immer rote und weiße Bereiche genau gegenüber. Wenn aber einer der Zwillingspartner beschleunigt wird, erscheint dieser jünger als der andere, wenn sie wieder zusammentreffen. Dies muss nicht (nur?) darauf beruhen, dass eine der Weltlinien wirklich gestreckt oder gestaucht worden ist. Vierdimensionale Weltlinien sind ein bisschen wie Sonnenblumenstiele. Sie lassen sich vielleicht in Längsrichtung nicht dehnen, wohl aber in jeder anderen Richtung verbiegen. Dies könnte ein Grund dafür sein, dass die beiden Weltlinien der Zwillingspartner nach der unterschiedlichen Beschleunigung an anderen Stellen wieder zusammentreffen als ohne unterschiedliche Beschleunigung. Das Problem des unterschiedlichen Alterns wird anschaulich vorstellbar, wenn wir uns ein mit Regenbogenfarben bemaltes Gummiband als Modell für eine vierdimensionale Weltlinie vorstellen. Rot mag für die Embryonalentwicklung, orange für die frühe Kindheit, gelb für die späte Kindheit, grün für die Jugend, blau für die Erwachsenzeit und violett für das Alter stehen. Wir nehmen zunächst einmal an, dass dieses Gummiband nicht gestreckt, wohl aber verbogen werden kann. Wenn zwei solche Gummibänder parallel nebeneinander liegen, entsprechen sie Schranken und gleichbeschleunigten Zwillingspartnern. Gelb liegt neben gelb, orange neben orange usw. Wenn ich nun ein Gummiband verbiege und so mit dem anderen kreuze, dass der blaue Bereich des einen auf den gelben Bereich des anderen zu liegen kommt, treffen sich zwei verschieden alte Weltpunkte (Körper). Ich habe ein mögliches, aber wahrscheinlich falsches, Erklärungsmodell für das unterschiedlich schnelle Altern der Zwillingspartner, wenn sie ungleich beschleunigt werden (vgl. Sonnenblumenmodell usw. oben). Kein Mensch (keine Uhr) beobachtet in diesem und anderen Erklärungsmodellen, wenn er (sie) beschleunigt wird, Veränderungen der Geschwindigkeit des Zeitflusses bei sich selbst.
Im Sinne der menschlichen Beobachtung ist alt (geworden) zu sein, nichts anderes, als in der vierten Dimension weit ausgestreckt zu sein und/oder aus vielen Weltpunkten bestehen. Bezogen auf einen Menschen steht dabei die Verschiedenheit der Weltpunkte (=Informationsgehalt) im Vordergrund.
Jetzt kommen wir auf unsere Frage zurück, ob Weltlinien wie Gummibänder auseinander gezogen werden können. Wir müssen erklären, dass nach unterschiedlichen Beschleunigungen extreme Altersunterschiede auftreten können und extreme Entfernungen zurückgelegt werden können. Ein nahezu lichtschneller Körper kann in einer Sekunde (nach seiner Uhr) Millionen von Lichtjahren in Raum und Zeit zurücklegen. Unterschiedliche Weltlinienkrümmungen, die dies erklären könnten, sind nicht bekannt.
Wenn wir einen Körper A mit 99,9999999 prozentiger Lichtgeschwindigkeit zum nächsten Stern und wieder zurück schicken, ist er knapp 8 Jahre jünger als ein Körper B, der auf der Erde blieb. Um nun Körper A während der Reise ebenfalls 8 Jahre altern zu lassen, müsste er eine ungeheuer lange Strecke zurücklegen.
Bei extremen Geschwindigkeitsunterschieden muss also die Weltlinie des stärker beschleunigten Körpers milliarden- oder gar trilliardenfach länger sein, als die Weltlinie des geringer beschleunigten Körpers, wenn auf beiden Weltlinien gleichviel Weltpunkte pro Längeneinheit liegen. Wir müssen also annehmen, dass beim Beschleunigen Weltlinien gedehnt werden (die Weltpunkte weiter auseinander liegen) oder, dass durch das Beschleunigen auf der betroffenen Weltlinie die Veränderungen von Weltpunkt zu Weltpunkt geringer werden. Bei Lichtgeschwindigkeit wären diese Weltpunkte alle gleich.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass es Bewegung, wie Menschen sie sich vorstellen, nicht gibt. Sie entsteht ausschließlich durch eine (halbe?) Illusion, nämlich durch das Zeitgleiten. Bewegung ist also ebenfalls eine arterhaltende menschliche Illusion, die den Winkel anzeigt, den vierdimensionale Weltlinien zur Weltlinie des Beobachters oder untereinander bilden. Die Gesamtheit aller Bewegungen, die Menschen beobachten, spiegelt die Struktur des vierdimensionalen Körpers wider, der sie umgibt.

Antimaterie und die Expansion des Universums

Wie wir oben schon verdeutlicht hatten, sind die Modelle (Teichmodell, Stauseemodell), die wir oben zur Erklärung des Vergehens der Zeit vorgestellt haben, als Modelle für das Gleiten des gesamten Universums durch die Raumzeit nicht optimal geeignet. Sie weisen nämlich Ebenen als Modelle für das beobachtbare dreidimensionale Universum auf. Sowohl dieses als auch die Raumzeit sind jedoch möglicherweise, auch wenn das zurzeit in Frage gestellt wird, sphärisch (rund). Wir ersetzen deshalb die Teichoberfläche durch ein rundes Modell, nämlich die gesamte Oberfläche der Weltmeere (Erdkugelmodell). Diese Kugeloberfläche ist unser Modell für das gesamte durch die Raumzeit gleitende Universum. Dieses Modell wird uns helfen, die Expansion des Universums zu verstehen und die Antimaterie zu entdecken, die fast alle Physiker vermissen.

Die Expansion des Universums ist ein Phänomen, das der Erklärung bedarf. Wenn nämlich Bewegung sich als subjektive, illusionäre Folge des Zeitgleitens erweist, kann auch der Ausdehnungsprozess nicht eine objektive physikalische Tatsache sein. Ich werde zeigen, dass die Zeitgleittheorie eine einfache und plausible Erklärung für diese Expansion liefert, die an dreidimensionalen Modellen verdeutlicht werden wird.

Des Weiteren werden wir sehen, dass der Anschein von Expansion durch die Annahme einer sphärischen (oder zumindest vierdimensional sternförmigen) Struktur der bekannten Welt und das Zeitgleiten erklärt werden kann und dass er die Existenz des Zeitgleitens und der sphärischen Struktur belegt. Insbesondere die Beobachtung der Zunahme der Expansionsgeschwindigkeit mit zunehmendem Abstand des beobachteten Objektes kann durch ein vierdimensional sphärisches Modell der Raumzeit gut erklärt werden. Sie ist auch ein wichtiger Beleg für die Richtigkeit der Zeitgleittheorie.

Auch die Hypothese, dass Zeitgleiten und Expansion verwandte oder wesensgleiche Phänomene sein könnten, erscheint prüfenswert.
Kommen wir damit zum Erdkugelmodell, welches der tatsächlichen Welt noch näher kommt als das Baumkronenmodell.

Das Erdkugelmodell und die (fehlende) Antimaterie

Wir erinnern noch einmal an unser Erdkugelmodell zur Expansion des Universums (s. o.): Die Erdkugel (vornehmlich die Oberfläche) ist Modell für den Teil der Raumzeit, den wir Vergangenheit und Gegenwart nennen. Ganz genau entspricht der Gegenwart der Wasserspiegel der Weltmeere. Er ist auch unser Modell für die wahrnehmbare dreidimensionale Welt. Er entspricht dem Wasserspiegel von Teich und See (s. o.). Die Welt über dem Wasserspiegel entspricht der Zukunft. Die Flut (eine ewige) entspricht dem Zeitgleiten. Schilfrohre, Mangrovendickichte, Bohrinseln, Inseln, Kontinente usw. entsprechen, wie Stachel eines Seeigels, verschiedenen vierdimensionalen Weltlinien. Wenn der Wasserspiegel steigt, treten die gleichen Bewegungsillusionen auf, wie oben am Teichmodell usw. erläutert. Je weiter nun eine beobachtete Weltlinie (Bohrinsel, Stachel) von einer Beobachterweltlinie entfernt ist, desto größer ist im Durchschnitt der Winkel, welchen die beiden Weltlinien bilden. Dies führt bekanntlich zur Illusion höherer Geschwindigkeiten. Diese Geschwindigkeitszunahme erfahren Physiker durch die Beobachtung zunehmender Rotverschiebung bei zunehmend weit entfernten Galaxien. (Je schneller sich ein Körper von einem Beobachter entfernt, desto langwelliger [stärker zum roten Bereich verschoben] erscheinen die zur Beobachtung genutzten [Licht]wellen. [Doppler-Effekt]. Allerdings werden nach Meinung der meisten Physiker alle elektromagnetischen Wellen auch durch die allgegenwärtige Ausdehnung des Universums gedehnt. Ich vertrete die Hypothese, dass auch dadurch, dass elektromagnetische Wellen von fernen Galaxien auf gebogenen Linien zu uns gelangen, falsche Größenvorstellungen die Beobachtungen von Expansionen und Rotverschiebungen entstehen können [s. o.].).
Wir wählen als Modell für einen Beobachter eine Bohrinsel. Fast alle anderen 3d-Weltlinien (z. B. andere Bohrinseln) werden, während der Wasserspiegel steigt, von diesem Bohrinselwesen als eine Serie von sich entfernenden Flächen wahrgenommen. Diese Wahrnehmung kommt dadurch zustande, dass fast alle anderen Weltlinien (wie die Stacheln eines Igels) voneinander weg zeigen. Sie bilden Winkel miteinander, deren Schenkel (=Weltlinien) fast alle oben (=in der Zukunft) auseinanderlaufen. Je weiter diese Schenkel (Stacheln, Weltlinien, Bohrinseln) auseinander liegen, desto größer sind die Winkel, die sie miteinander bilden. Je größer aber die Winkel sind, unter denen zeitgleitende Weltlinien sich gegenseitig beobachten, desto schneller scheinen die beobachteten Einzelelemente dieser Weltlinien sich bekanntlich voneinander zu entfernen. Drücken wir den Sachverhalt noch einmal in einem verständlicheren Bild aus: Jede andere Weltlinie wird von jedem Bohrinselwesen als eine Fläche wahrgenommen, die sich umso schneller entfernt, je weiter sie entfernt ist, da der Winkel, den seine Weltlinie mit den Pfeilern der Bohrinsel bildet, mit zunehmendem Abstand größer wird. Damit ist klar, wie die Expansion und die scheinbare Expansionsbewegung des Universums zustande kommen. Die Expansionsbewegung entsteht durch das Zeitgleiten. Nicht das Universum dehnt sich aus, sondern wir (alle Zeitgleiter) erleben Expansionsbewegungen. In hochinteressante logische Schwierigkeiten gerät man allerdings, wenn man davon ausgeht, dass Expansion, Zeitgleiten und alle Formen von Zeitfluss und –zug wesensgleich sind.
Kommen wir damit von unseren Igel- und Erdkugelmodellen zurück, zu einer dreidimensionalen Darstellung der vierdimensionalen Welt der Galaxien, um das Wesen der Expansion und der Antimaterie zu beleuchten.

Abb. 3
Weltlinie einer Galaxie, Weltlinie einer Galaxie, Weltlinie einer Antimateriegalaxie, die sich aus Sicht der die sich aus Sicht der die sich aus Sicht der
Milchstraße mit halber Milchstraße mit Milchstraße mit
Lichtgeschwindigkeit Lichtgeschwindigkeit Überlichtgeschwindigkeit
entfernt entfernt entfernt

Milchstraßen- Weltlinie einer aus Sicht Urknall Weltlinie einer Antimateriegalaxie,
weltlinie der Milchstraße fast die sich mit (scheinbaren)
lichtschnellen Galaxie 600000km/sec von der Milchstraße
entfernt

Wenn der Winkel, den die (Galaxien)Weltlinien miteinander bilden, 90° beträgt, scheinen sich die beobachteten Weltpunkte (Galaxien, Quasare) (theoretisch) mit Lichtgeschwindigkeit zu entfernen. Sobald der Winkel 90° erreicht, werden die Weltlinien unsichtbar. Ihre Bausteine (Weltpunkte, Kopien, Galaxien) werden überlichtschnell und unsichtbar. Dieses Modell sagt voraus, dass viele, wahrscheinlich nahezu exakt die Hälfte, der Galaxien in unserem Universum für uns nicht sichtbar sind, weil ihre Weltlinien mit unseren eigenen Weltlinien Winkel von mehr als 90° bilden. Diese Weltlinien sind die fehlende Antimaterie.
Überlichtschnelle Galaxien sind nichts, was man beweisen müsste. Die Physik unserer Zeit geht von ihrer Existenz aus. Neu ist, dass wir sie als Antimaterie auffassen und dies plausibel belegen können.
Nach Ansicht einiger Physiker ist ein Teil der Galaxien, die sich schneller als 300.000 km/Sekunde bewegen, allerdings doch für uns sichtbar (vergleiche Spektrum der Wissenschaft Mai 2005 S. 38 ff.). Dies würde, wenn es zutrifft, jedoch nichts an der grundsätzlichen Richtigkeit unseres Konzepts ändern.
Die diesen Weltlinien entsprechenden weit entfernten Galaxien entfernen sich, wie gesagt, scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit von uns.
Das Modell sagt voraus, dass natürlich auch einige der Weltlinien, die Antimateriegalaxien als Elemente enthalten, in den für uns sichtbaren Teil der Raumzeit gerichtet sind. Dies kann z. B. darauf beruhen, dass sie gekrümmt sind, weil benachbarte Galaxienhaufen sie anziehen. Einige solcher Weltlinien werden für Menschen (theoretisch?) beobachtbar werden. Wenn Menschen die entferntesten sichtbaren Galaxien entdecken werden, werden gelegentlich Galaxien scheinbar aus dem Nichts sichtbar werden, andere, die von uns weg gekrümmte Weltlinien bilden, werden plötzlich verschwinden. Im Moment des Sichtbarwerdens verwandeln sich Antimateriegalaxien aus unserer Sicht in Materiegalaxien. Im Moment des Verschwindens verwandeln sich Materiegalaxien in Antimateriegalaxien.
Im Gegensatz zu den überlichtschnellen Antimateriegalaxien kommt Antimaterie im traditionellen Sinne scheinbar mit Überlichtgeschwindigkeit auf uns zu.
(Wir wissen allerdings nicht, ob in einer zyklischen Raumzeit nicht auch die Weltlinien auf der anderen Seite des Kosmos auf uns zu kommen, bzw. unsere Weltlinien (mit der Zwischenstation „Antiurknall“) teilweise in jene übergehen, also geschlossene Zyklen bilden.).
Wenn es einen Antiurknall gibt, erscheint zurzeit die Vorstellung am wahrscheinlichsten, dass zumindest die meisten Weltlinien im Antiurknall (Big Crunch) zunächst in ihre Einzelelemente zerlegt werden, sich dann vereinigen und durchmischen. Wahrscheinlich werden sie in Strahlung verwandelt, die in (einem) Urknall z. T. wieder zu Materie wird. Die andere Seite des Big Crunch ist der (ein?) Urknall, an dem die Einzelweltlinien wieder austreten und sich bei abnehmender Temperatur z. T. zu Gruppen (Atome, Moleküle, Brocken, Sterne, Galaxien) zusammenfügen, die sich zum größten Teil (scheinbar?) voneinander entfernen (s. o.). Die Weltlinien der unsichtbaren weit entfernten Galaxien und der üblichen Antimaterie sind jedenfalls wesensgleich (gleichgerichtet). Auffassungen, nach denen überlichtschnelle Materie und Antimaterie grundsätzlich verschiedene Phänomene sind, erweisen sich als subjektiver, anthropomorpher Irrtum zeitgleitender menschlicher Beobachter.
Die entgegengesetzten Bewegungsrichtungen von Antimaterie und Materie drängen folgende Hypothese (in traditioneller Sprache) auf: Antimaterie erscheint uns nicht (nur?) selten, weil sie bei Kontakten mit Materie in Strahlung umgewandelt wurde. Antimaterie ist in unserer näheren Umgebung selten, weil sie nach dem Urknall bis auf wenige Ausnahmen in den uns gegenüberliegenden, (zurzeit oder grundsätzlich?) nicht wahrnehmbaren, Teil unseres Universums, bzw. unserer Raumzeit, von uns weg bewegt wurde. Daraus folgt, was die meisten kosmologischen mathematischen Modelle fordern, dass die Anteile von Materie und Antimaterie im Universum gleich sein müssen. Die Zeitgleittheorie und das Erdkugelmodell fordern geradezu, dass jeder Beobachter im Universum in seiner Umgebung bis zu Weltlinienwinkeln von 90° fast nur Materie beobachtet.
Die uns begegnende Antimaterie bewegt sich (scheinbar), je nach Geschwindigkeit mehr oder weniger exakt, auf den Ort des Urknalls zu. Besser gesagt: Beobachtbare Antimaterieweltlinien sind im Gegensatz zu Materieweltlinien mehr oder weniger exakt auf den Urknall (unsere Vergangenheit) gerichtet und erscheinen zeitgleitenden Beobachtern räumlich, zeitlich und bzgl. ihrer Ladung gespiegelt. Die von uns beobachtbare Antimaterie stammt wahrscheinlich nicht aus der Nähe des Urknalls. Antimaterie entsteht, wenn Teilchen (z. B. in Teilchenbeschleunigern) mit hohen Geschwindigkeiten aufeinanderprallen.

Zwei Radfahrer, die aufeinander zu fahren, sind innerlich nicht weniger wesensgleich als zwei Radfahrer, die in der gleichen Richtung fahren. Dasselbe gilt für Weltlinien und daher auch für Materie und Antimaterie jeder relativen Geschwindigkeit, auch Überlichtgeschwindigkeit. Antimaterie wird damit zu einem relativen Begriff. Aus der Sicht intelligenter zeitgleitender Lebewesen auf der anderen Seite des Urknalls sind wir Antimaterie und sie Materie. Während einer theoretischen Wanderung eines solchen Wesens zu uns würde es scheinbar in Materie (aus unserer Sicht) umgewandelt (s. o.), wie ein entgegenkommender Radfahrer, nachdem er gewendet hat, in einen gleichgerichteten. Eine Krümmung unserer eigenen Weltlinien um mehr als 90° verwandelt uns ja bekanntlich auch in Antimaterie aus der Sicht unserer unbeschleunigt zurückgebliebenen Mitmenschen.

Die von uns weg gerichteten Weltlinien auf der anderen Seite des Urknalls machen, wie erwartet, wahrscheinlich nahezu exakt 50 % der Gesamtmaterie des Kosmos und der Raumzeit aus, da wir in einer sphärischen Raumzeit (Hypersphäre S4 oder Ellipsoid) ziemlich genau die Hälfte der Gesamtmaterie erfassen, wenn wir Weltlinien mit Winkeln bis zu 90° relativ zu unseren eigenen Weltlinien beobachten. Wenn wir eine dreidimensionale Kugel (z. B. die Sonne) und von ihr ausgehende Strahlen betrachten, sehen wir ja ebenfalls von beidem maximal die Hälfte (genauere Erläuterungen s. u.).
Menschliche Astronomen entdecken fast keine Antimaterie, weil es in unserer wahrnehmbaren Umgebung sehr wenig davon gibt und seit dem Urknall immer gab. Nur sehr geringe Mengen an Antimaterie wurden und werden in unserem Raumzeitkontinuum durch Kontakt mit Materie in Strahlung umgewandelt.
Die auf unserer Seite des Urknalls gelegene, teilweise wahrnehmbare Materie ist nicht ein kleiner, von der Vernichtung verschonter, Rest der ursprünglichen Gesamtmaterie, sondern wahrscheinlich fast exakt die Hälfte.

Dass wir nur einen Teil der Galaxien im Universum wahrnehmen, ist ein (Neben)Grund für die Schwärze des Nachthimmels und zusammen mit möglicherweise großen Mengen von Antimaterie ein Grund für falsche Berechnungen der Gesamtmasse des Universums.
Seit etwa 2001 glauben viele Astrophysiker nicht mehr an den Antiurknall, weil ihre (etwas unsicheren) Berechnungen und Befunde ergeben haben, dass das Universum sich beschleunigt und unendlich lange ausdehnen wird.

2003 wurden allerdings auch wieder Entdeckungen gemacht, die für eine sphärische Raumzeit sprechen. Da es zurzeit unmöglich ist, die Ausdehnungsgeschwindigkeit die Gesamtmasse und die Dichte des Universums exakt zu berechnen, sind diese Befunde unsicher und die Folgerungen zweifelhaft.
Aus der Sicht der Zeitgleittheorie erscheint ein geschlossenes Universum etwas wahrscheinlicher. Manche Physiker glauben zu allem Überfluss, dass sich heutige beschleunigte Ausdehnung und spätere Kompression nicht ausschließen.
Obwohl wir uns hier auf ziemlich spekulativem Boden bewegen, wollen wir diese Möglichkeit noch etwas genauer betrachten.
Die derzeitige wissenschaftliche Annahme, dass die Expansion des Universums beschleunigt erfolgt, könnte als Bestätigung für die Hypothese der Zeitgleittheorie, nach der im Antiurknall Materie und Antimaterie aufeinander treffen, gedeutet werden. Warum? Der Antiurknall ist ein schwarzes Loch, muss also alle Materie der Raumzeit anziehen und dabei beschleunigen. Zum einen liefert diese Beschleunigung die geforderten hohen Geschwindigkeiten, zum anderen die ebenfalls geforderten Weltlinienkrümmungen. Der Antiurknall könnte sowohl zur heutigen Expansion als auch zu einer späteren Kompression des Universums beitragen. Er könnte dabei das liefern, oder zumindest an dem beteiligt sein, was man heute mit dem Begriff „Antigravitation“ und „Dunkle Energie“ bezeichnet. Im Bild gesprochen zieht der Antiurknall alle Materie durch eine sphärische Grube zu sich. Im Moment geht es bergab, was der Ausdehnung entspricht. Später bergauf, was der Kompression entspricht. Noch besser ist das Modell einer Erdkugel (s. o. und unten).
Der wichtigste Vorteil dieses Modells liegt darin, dass es eine Ursache und Erklärung für den Urknall und die Expansion des Universums liefert. Das Zusammentreffen von Materie und Antimaterie liefert die Energie für Urknall, Expansion, Zeitgleiten und Zeitzug.

Die Struktur der Raumzeit und das Zeitgleiten
Wir wollen zur Verdeutlichung Erdkugelmodell und Expansion noch einmal genauer und gemeinsam betrachten: Die Erdkugel eignet sich ausgezeichnet als Modell für die gesamte Raumzeit. Die einfachste Variante sieht folgendermaßen aus: Trichterförmige Löcher an den Polen entsprechen dem Urknall und dem Big Crunch (=Antiurknall) (s. o.). (Der Antiurknall ist möglicherweise das größte bekannte schwarze Loch.). Die Weltlinien der Galaxien (aller Materie?) entsprechen Längengraden. Sie weisen fast alle eine (gleiche) zeitliche Richtung auf. Sie entspringen in der so genannten Vergangenheit in einem trichterförmigen Loch, das dem Urknall entspricht, am Nordpol. In der Zukunft versammeln sie sich in einem ebensolchen Loch, das dem Big Crunch entspricht, am Südpol. Alle bekannten Weltlinien bilden also möglicherweise einen Zyklus mit zwei scharfen Knickstellen, nämlich dem Big Crunch und dem Big Bang (=Urknall =weißes Loch) (vgl. oben). Der Prozess der exponentiellen Expansion im Antiereignishorizont (Trichter am Nordpol) des Urknalls ist in der Physik unter dem Begriff Inflation bekannt (s. o.).
Die zeitliche Ausrichtung der Weltlinien und das Zeitgleiten können, wie Naturgesetze, den Charakter von Axiomen (nicht mehr weiter begründbare Grunderscheinungen und -aussagen der Welt) haben. Sie können aber auch auf einem oder mehreren nicht wirklich verstandenen Phänomenen beruhen. Irgendetwas zieht (scheinbar?) alles (auch Bosonen) vom Urknall weg (in Richtung Antiurknall?). Möglicherweise ist es eine Schubkraft des Urknalls oder die Kraft der Dunklen Energie, die wiederum der heute häufig zitierten Antigravitation entsprechen könnte. Ob die Expansion des Universums (und das Zeitgleiten) mit diesen Erscheinungen identisch, oder ihre Folge sind, oder außerdem noch das Geschehen bestimmen, ist unklar. Im Sinne der Zeitgleittheorie scheint folgende Hypothese am plausibelsten: Die Raumzeit ist so strukturiert, dass dem zeitgleitenden Beobachter seine Struktur bewegt und kausal gestaltet erscheint. Jegliche Expansion im Sinne einer Eigenbewegung ist aber Illusion. In diesem Sinne sind Antigravitation, Schubkraft des Universums und alle Naturgesetze Erklärungsprinzipien, nicht aber Ursachen. Sie können nicht Ursachen sein, da (wenn) die Raumzeit niemals entstanden ist. Alle Vorstellungen von Kausalität sind genauso Illusionen wie Vorstellungen von Bewegungen, Beendigungen und Entstehungen.

Da diese Annahmen der Zeitgleittheorie nicht (nie?) beweisbar sind (sein werden), können wir Kausalität, Expansion, Antigravitation usw. als Erklärungsmöglichkeiten nicht völlig ausschließen.
Wir können das Zeitgleiten (seine Ursache?) auch auf ein allgegenwärtiges Kraftfeld zurückführen. Als Modell ist das Fließen von Wasser (Meeresströmungen) oder das Blasen eines Windes vom Nordpol zum Südpol geeignet. Ein solcher Wind bläst alles in Richtung Antiurknall. Diese Erscheinung entspricht dem Wesen von Zeitfluss und Zeitgleiten (s. o.). Wir wollen diese Erscheinung im Folgenden Zeitstrom nennen. Sie ist eine objektive physikalische Tatsache, existiert also auch ohne die Existenz (menschlicher) Beobachter. Dieser Strom zieht nun jeden Weltpunkt, der auf Weltlinien, die zum Antiurknall (in unsere Zukunft) gerichtet sind, in diese Zukunft. Dies geschieht umso schneller je spitzer der Winkel ist, den diese Weltlinie mit direkten Verbindungslinien vom Urknall zum Antiurknall bildet. Wer sich senkrecht (lichtschnell) zu diesen Linien (Längengraden) zu bewegen versucht, gelangt langsamer in die (übliche) Zukunft und verändert sich dabei nicht. Seine Weltlinie bildet in dieser Situation einen Winkel von 45° zu „Längengraden“. Weltlinien, die Winkel über 90° mit Verbindungslinien zwischen Urknall und Antiurknall bilden, sind zum Urknall gerichtet. Weltpunkte auf ihnen gleiten zum Urknall und werden als Antimaterie bezeichnet.

Jede so genannte Bewegung im Universum ist ein Kompromiss aus den unmittelbaren Effekten einer Wechselwirkung (Grundkraft) und dem Zeitstrom. Jedem Teilchen geht es so, wie einem Schwimmer, der von einem Ufer eines Flusses zum anderen schwimmt (siehe oben). Die chemischen Kräfte, die seine Schwimmbewegungen bewirken, entsprechen den Antrieben einer Rakete. Beides sind übrigens elektromagnetische Wechselwirkungen. Der Wasserstrom entspricht dem Zeitstrom. Im einfachsten Fall verhält sich der Schwimmer wie ein Foton. Er möchte auf dem schnellsten und kürzesten Wege, zum anderen Ufer, schwimmt also im rechten Winkel zum Ufer, was der Lichtgeschwindigkeit entspricht, los. Während des Schwimmens schaut er stets auf das gegenüberliegende Ufer. Seine Schwimmrichtung steht also, im Gegensatz zu seiner tatsächlichen Bewegungsrichtung, in rechten Winkel zu beiden Ufern. Er kommt auch mit dem Gesicht zum Ufer gewandt dort an und wird auch von Menschen, die am Ufer stehen, so wahrgenommen. Diese Menschen stehen (gehen) immer mit dem Gesicht in Fließrichtung (Zeitrichtung). Deshalb sehen sie den Schwimmer stets um 90° gedreht. Genauso sieht auch der Schwimmer die Menschen am Ufer. Die Bewegungslinie des Schwimmers bildet aber keine rechten Winkel mit den Ufern. Sie ist eine Diagonale. Welche Winkel die Diagonale mit den Ufern bildet, hängt von der Geschwindigkeit des Körpers und von der Geschwindigkeit des Zeitstroms ab. Sollten beide, was ich vermute, im Falle von Fotonen 300.000 km pro Sekunde betragen, so betrüge der Winkel in diesem Falle 45°. Bei allen anderen niedrigeren Geschwindigkeiten läge er zwischen 45 und 0°. Wenn der Schwimmer (bzw. die entsprechende Weltlinie) nun lichtschnelle Teilchen aussendet, verlassen diese ihn im rechten Winkel zu seiner Bewegungsrichtung, nicht im rechten Winkel zu seiner (diagonalen) Bewegungslinie. Direkt nach diesem Verlassen (Emission) werden sie dann, wenn ein Zeitstrom vorhanden ist, genauso von diesem Strom abgelenkt, wie jedes andere Teilchen (Foton). Abb. X
Mit diesen Modellvorstellungen werden alle Interaktionen (Bewegungen, Austauschprozesse) zwischen Körpern, die nahe beieinander liegen, erklärbar. Anders ausgedrückt, diese Vorstellungen gelten nur bei (nahezu) parallelen Flussufern. Parallele Flussufer entsprechen parallelen Weltlinien. So etwas finden wir meistens bei Weltlinien (Längengraden), die nicht weit voneinander entfernt sind. Es gibt aber auch Ausnahmen, z.B. in der Nähe Schwarzer Löcher, in extrem heißen Objekten usw.
Damit sind wir bei einem spannenden Problem angekommen, das wir oben schon angesprochene haben. Wie die Längengrade auf der Erdoberfläche, bilden auch die Weltlinien der Galaxien im Universum miteinander Winkel von mehr als 45° (bis 360°). Die Ufer des Zeitstroms können deshalb jeden Winkel zwischen 0° und 360° bilden. Es muss also auch (elektromagnetische) Wechselwirkungen zwischen Weltlinien geben, die zum Beispiel Winkel von 46 oder 89° bilden. Die Wechselwirkungen zwischen Weltlinien, die Winkel von fast 90° bilden müssen zu allem Überfluss auch noch prinzipiell ganz ähnlich aussehen, wie die zwischen Weltlinien mit Winkeln von fast 45°. Bei elektromagnetischen Wechselwirkungen z. B. müssen die interagierenden Wellen extrem langwellig sein (Rotverschiebung). Dieses Problem erscheint unlösbar, ist aber im Gegenteil etwas, was unser globales Erklärungsmodell fordert. Wir verdeutlichen die Problematik anhand eines Beispiels: Wir gehen von den Weltlinien zweier Milchstraßen aus, die miteinander einen Winkel von ca. 89° bilden (vergleiche oben unter Expansion des Weltalls). Eine dieser Galaxien sei unsere Milchstraße. Die andere emittiert kurz nach ihrer Geburt, also ganz in der Nähe des Urknalls, ein Foton. Dieses wird nun vom Zeitstrom, der rund um die Galaxienweltlinie herrscht in dessen Richtung, also in die Zukunft der Galaxienweltlinie gezogen. Das Foton dagegen „strebt“ im rechten Winkel von der Galaxienweltlinie weg zu uns. Das Ergebnis ist der bekannte Kompromiss, eine Bewegungslinie, die im Winkel von 45° zur Galaxienweltlinie steht. Wir wissen, dass dieses Foton uns erreicht. Es steht stellvertretend für alle Fotonen, die unsere Teleskope von den entferntesten und jüngsten Galaxien der Raumzeit erreichen und für die Fotonen der Hintergrundstrahlung. Wie aber kann ein Foton, welches sich im Winkel von circa 45° sowohl zur Milchstraßenweltlinie als auch zur Emittentenweltlinie (scheinbar) bewegt, die Milchstraße erreichen? Es müsste sich ständig genau in der Mitte zwischen den beiden Weltlinien der beiden Galaxien „bewegen“ (eine Winkelhalbierende bilden) und sich erst im Antiurknall mit beiden (allen und allem) vereinigen. Aber hier haben wir die Rechnung ohne den Zeitstrom gemacht. Je weiter sich das Foton nämlich von der Emittentenweltlinie entfernt hat, desto weniger zieht der Zeitstrom in Richtung dieser Weltlinie. Anders ausgedrückt, je weiter das Foton sich entfernt, desto mehr zieht der Zeitstrom in die Richtung unserer Milchstraßenweltlinie. Auch das Foton strebt umso mehr in Richtung (und in der Richtung der) Milchstraßenweltlinie je weiter es sich bewegt hat. Diese ständigen Änderungen der Richtung des Zeitstroms führen zu einer Krümmung der Bewegungslinie des Fotons. Die gekrümmte Bahn führt zu uns. Diese gekrümmte Bahn hat größte Bedeutung für das Verständnis der Struktur der Raumzeit. Sie könnte, genau wie die kleinräumigere diagonale Ausbreitung von Fotonen und langsameren Körpern falsche Vorstellungen über die tatsächliche Größe (und Expansion?) der Raumzeit (des Universums) vortäuschen. Die Zeitgleittheorie fordert, dass alle wirklichen Entfernungen (was immer das auch sein mag) zwischen Weltpunkten geringer sind als bisher angenommen, weil das Licht nie den theoretisch möglichen kürzesten Weg nimmt.
C. Lineweaver und T. Davis vertreten dagegen in Spektrum der Wissenschaft, Mai 2005 S. 38 ff. den Standpunkt, dass, wenn man die Wirkungen der Expansion berücksichtigt, die Entfernung zwischen uns und den entferntesten wahrnehmbaren Galaxien nicht knapp 14 Milliarden Lichtjahre, sondern circa 46 Milliarden Lichtjahre beträgt.
Die Krümmungen der Bahnen von Photonen könnten auch zu Frequenzänderungen der von uns aufgenommenen elektromagnetischen Wellen beitragen und falsche Ergebnisse vortäuschen.
In diesem Zusammenhang ist auch die Frage interessant, ob die Rotverschiebung auf unterschiedlichen Geschwindigkeiten der beteiligten Körper (Winkel der zugehörigen Weltlinien) oder auf der allgegenwärtigen Ausdehnung des Universums oder auf beidem beziehungsweise auch noch auf der Krümmung des Lichtweges beruht. Möglicherweise steht diese Krümmung auch noch in einem ursächlichen Zusammenhang zur Beobachtung der allgegenwärtigen Expansion oder umgekehrt. Dieser wieder einmal ziemlich unsichere und spekulative Bereich verdient Aufmerksamkeit und Aufklärung.
Wenn ein Körper sich am Ereignishorizont eines Schwarzen Loches befindet, steht er zur Milchstraßenweltlinie in den gleichen Beziehungen, wie die oben beschriebene Weltlinie einer Galaxie, die sich aus unserer Sicht fast lichtschnell von uns entfernt. Seine Weltlinie steht im Winkel von 90° auf der Milchstraßenweltlinie. Auch in diesem Fall werden die ausgetauschten Lichtstrahlen gekrümmt, allerdings (zusätzlich?) aufgrund der Krümmung der Raumzeit durch das Schwarze Loch. Abb.
Das Überschreiten der Lichtgeschwindigkeit

Wir hatten gesagt, dass Astronomen möglicherweise bald beobachten werden, dass einige der entferntesten wahrnehmbaren Galaxien die Lichtgeschwindigkeit über- oder unterschreiten. Das wollen wir nochmals kurz erläutern und einen scheinbaren Widerspruch, der sich dadurch zur Relativitätstheorie ergibt, auflösen:
Wenn wir die Weltlinie einer Galaxie beobachten, die im Winkel von 89,9999999999 usw.° zur Weltlinie der Milchstraße steht und die Galaxie entfernt sich während der Beobachtung beschleunigt von uns, so werden wir erleben, dass ein Körper die Lichtgeschwindigkeit überschreitet und dabei unsichtbar wird. (Bei diesen Überlegungen schließen wir der Einfachheit halber mögliche Wirkungen der allgegenwärtigen Expansion des Universums, weil sie am Prinzip nichts ändern, einmal aus.). Einen ähnlichen (wahrscheinlich äquivalenten) Vorgang beobachtet man, wenn ein Körper den Ereignishorizont eines Schwarzen Loches überschreitet. In beiden Fällen überschreitet wahrscheinlich der Winkel, den die beteiligten Weltlinien mit Beobachterweltlinien bilden 90°. Dies scheint im Widerspruch zu einer der Grundforderungen Einsteins zu stehen und erscheint dennoch im vorgestellten Weltmodell völlig plausibel. Wir wollen diesen Widerspruch aufklären:
Die einfachste Erklärung ist allgemein bekannt: Im Falle der Expansion des Universums bewegen sich (nach traditioneller Auffassung) nicht nur die Galaxien, sondern mit ihnen dehnt sich der gesamte Raum aus. Einer überlichtschnellen Ausdehnung des Raumes widerspricht die Relativitätstheorie nicht. Wir haben solch eine Erscheinung oben schon einmal kennen gelernt. Es handelt sich um die so genannte Inflation, eine überlichtschnelle Ausdehnung des Kosmos kurz nach dem Urknall.

Eine weitere Hilfe bei der Aufklärung dieses Problembereichs liefert wieder einmal die Scheinbarkeit der Bewegung. In diesem Falle erweist sich die Expansionsgeschwindigkeit sogar als ein doppelt scheinbares Phänomen. Dass Bewegung grundsätzlich etwas auf dem Zeitgleiten Beruhendes, Scheinbares ist, haben wir oben ausreichend erläutert.

Der zweifach fiktive Charakter der Expansion des Universums wir deutlich, wenn man sich klar macht, was man mit der ungeheuren Energie, die extrem schnelle, sich voneinander entfernende Galaxien aufweisen müssten, anfangen könnte. Würden Sterne solcher Galaxien z. B. mit 3/4 Lichtgeschwindigkeit aufeinander treffen, käme es zu heftigen Explosionen. Dies ist jedoch (abgesehen von ihrem möglichen Zusammentreffen im Antiurknall [s. u.]) unmöglich. Sobald man die Galaxien zum Zwecke der Kollision aufeinander zu bewegen würde, würde mit jedem Millimeter der Annäherung die scheinbare Expansionsgeschwindigkeit allmählich verschwinden. Wenn sich Materie, z.B. ein Elektronen, von einer 13 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie mit 99,999 prozentiger Lichtgeschwindigkeit zu uns bewegen würde, würde es ihm ähnlich ergehen wie einem Foton (siehe oben). Statt des Energieverlustes durch Rotverschiebung (Frequenzabnahme) würde sich allerdings seine Geschwindigkeit verringern (Details siehe unten). Die Expansionsbewegungen und -geschwindigkeiten sind also nicht nutzbar. Physikalisch gesprochen lassen sich keine Wirkungen erzielen. Diese Aussage entspricht der Aussage: Es lassen sich keine Informationen übertragen. Aus der Relativitätstheorie folgt, dass Informationen nicht schneller als mit Lichtgeschwindigkeit transportiert werden können. Es sieht tatsächlich ganz so aus, als sei es unmöglich, Informationen von den aus unserer Sicht überlichtschnellen Galaxien zu uns zu übertragen. Wenn jedoch alle Galaxien des Universums sich im Antiurknall vereinigen, kommt es doch zu einem Informationstransport zwischen allen Galaxien. Wir haben es dann tatsächlich mit einem (scheinbar?!) überlichtschnellen Informationstransport zu tun, weil sich Materie und Antimaterie begegnen. Ob man diesen Transport wirklich als überlichtschnell bezeichnen kann, diskutieren wir unten. Auch bei dieser Diskussion spielt die Tatsache, dass Bewegung in üblichen Sinne nicht existiert natürlich wieder einer wichtige Rolle.
Damit zurück zum Problem der Überlichtgeschwindigkeit aus der Sicht der Relativitätstheorie: Was Einstein genau meint, wenn er sagt, dass es unmöglich ist, Körper von unterhalb der Lichtgeschwindigkeit auf Überlichtgeschwindigkeit zu beschleunigen, ist das Folgende: Wenn man von zwei gleich schnellen Körpern einen beschleunigt, den anderen aber unverändert lässt, ist es unmöglich, diesen Körper auf eine höhere Geschwindigkeit zu beschleunigen als knapp 300 000 km/h relativ zu dem zweiten unveränderten Körper. Anders ausgedrückt: Es ist unmöglich, eine Rakete so zu beschleunigen, dass der (theoretische) Kilometerzähler in der Rakete Lichtgeschwindigkeit oder mehr misst und anzeigt. Jede Galaxie beobachtet bekanntlich, wenn sie ihre eigene Geschwindigkeit im Bezug auf die Entfernung vom Urknall misst, keine Veränderungen. Das Überschreiten der Lichtgeschwindigkeit im Falle der gerade noch beobachtbaren Galaxien hat also den Charakter einer Fiktion. Andererseits treffen, wie gesagt, zwei Galaxien (Teilchen), die den Urknall an gegenüberliegenden Stellen verlassen haben, wenn sie im Antiurknall wieder aufeinandertreffen, tatsächlich mit Überlichtgeschwindigkeit aufeinander, sie sind nämlich zu Systemen geworden, die sich wechselseitig als Materie und Antimaterie bezeichnen. Dies ist der einzige bekannte (aber noch? hypothetische) Fall der Überschreitung der Lichtgeschwindigkeit ohne den Umweg über die Umwandlung und Rückumwandlung von Materie in Strahlung. Schauen wir uns die Problematik etwas genauer an:
Man kann mittels gewöhnlicher Materie energiereiche Strahlen herstellen. Dies geschieht z. B. ständig in vielen Sternen, in der Nähe vieler Schwarzer Löcher (Quasare, Jets) und im Urknall. Aus diesen energiereichen Strahlen kann Materie und Antimaterie gebildet werden. Antimaterie ist überlichtschnelle, also zeitlich rückwärts gerichtete Materie. Ein Teil der ursprünglichen normalen Materie ist also bei dem Gesamtprozess auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigt, dabei zu Antimaterie und somit (theoretisch?) in die Vergangenheit der ursprünglichen Materie geschickt worden. Mit welcher Geschwindigkeit gelangt man nun auf diese Weise in die Vergangenheit? Aus der Zeitgleittheorie folgt, dass Antimaterie aus der Sicht von Materie (scheinbar?) alle Geschwindigkeiten zwischen Lichtgeschwindigkeit und doppelter Lichtgeschwindigkeit haben kann. Die doppelte Lichtgeschwindigkeit erscheint als unüberschreitbarer Grenzwert. Sie liegt dann vor, wenn eine Antimaterieweltlinie parallel zu einer Materieweltlinie verläuft. Beide sind exakt auf dem kürzesten Weg in die Vergangenheit der jeweils anderen gerichtet. In diesem Bild wird nochmals deutlich, dass das Wesen der Geschwindigkeit allein in der lichtschnellen Wanderung von Weltpunkten (Menschen, Tieren usw.) über die eigene Weltlinie liegt. Stellen wir uns vor, die gerade angesprochenen parallelen Weltlinien seien Weltlinien zweier Menschen. Beide gleiten natürlich mit Lichtgeschwindigkeit über die eigene Weltlinie. Wenn sie nun Weltpunkte auf der anderen Weltlinie beobachten, so nehmen sie diese in falscher Reihenfolge wahr. Der beobachtete andere Mensch wird immer jünger, statt älter. In dieser Situation addieren sie ihre beiden Zeitgleitgeschwindigkeiten zu 600000 km/sec. Obwohl nichts schneller als mit Lichtgeschwindigkeit über die eigene Weltlinie zeitgleiten kann, gelangen doch beide mit (scheinbar?!) doppelter Lichtgeschwindigkeit in die Vergangenheit des anderen. Der Schein entsteht dadurch, dass diese Formulierung nicht ganz korrekt (zulässig) ist. Wir studieren die beiden nebeneinander liegenden menschlichen Weltlinien genauer: Wir betrachten zwei antikorrespondierende Weltpunkte. Wenn die beiden Weltlinien sich fast berühren, sind das alle Weltpunkte die einen Weltpunkt auf der anderen Weltlinie fast berühren. Auf beiden Weltlinien gleitet das jeweilige Bewusstsein beider Menschen in seine jeweilige Zukunft. Dabei gleitet es über beide Weltlinien nur mit Lichtgeschwindigkeit. Mit doppelter Lichtgeschwindigkeit entfernen sich lediglich beide Bewusstseine (Ichs) voneinander. Diese Bewegung hat gleich doppelten fiktiven Charakter. Zum einen hat die Bewegung den Charakter einer Illusion, zum anderen erscheint die Addition der beiden Zeitgleitprozesse zumindest physikalisch ziemlich problematisch. Da es - zumindest mit heutigen Mitteln - unmöglich erscheint, zwischen den überlichtschnell auseinander zeitgleitenden Weltpunkten auf den beiden Weltlinien Wirkungen auszutauschen (Informationen zu übertragen), entsteht kein Widerspruch zur Relativitätstheorie).
Offenbar weicht das Wesen von Geschwindigkeit und Bewegung zwar wahrscheinlich von den traditionellen Vorstellungen ab, die Mathematik der Relativitätstheorie behält jedoch ihre Gültigkeit.
Wie relativ und anthropomorph die menschliche Vorstellung von Geschwindigkeit ist, zeigen auch die folgenden Betrachtungen: Ein Mensch, der sich für drei Jahre einfrieren lässt, gelangt aus seiner Sicht innerhalb der Sekunden, die die Erlebnisse von Einfrieren und Auftauen dauern, um drei Jahre in die Zukunft. Wählen wir (etwas willkürlich) dreißig Sekunden für die Dauer dieses Erlebnisses. Dann hat der Aufgetaute in diesen dreißig Sekunden statt der üblichen 30x300.000 km 3 Lichtjahre =60x60x24x3x365x300.000 km zurückgelegt. Er hat also die Lichtgeschwindigkeit (scheinbar) um den Faktor 60x60x24x365 überschritten. Allerdings gilt dies nur aus der Sicht seiner Umgebung. Es wurde nicht einmal die Krümmung seiner Weltlinie verändert. Die einzige, übrigens hochinteressante und zukunftsweisende! Änderung bestand darin, dass die Weltpunkte auf seiner Weltlinie über 3 (Licht)jahre fast gleich blieben. Ähnliche Effekte lassen sich, wie wir an anderer Stelle ausführlich diskutiert haben, durch Beschleunigungen und starke Gravitationsfelder erreichen. Ein Mensch, der fast exakt mit Lichtgeschwindigkeit zu einem 300 Lichtjahre entfernten Stern fliegt ist nach seiner Uhr in einigen Jahren oder Jahrzehnten dort. Die meiste Zeit würde für Beschleunigen und Bremsen benötigt werden. Nach den Uhren seiner Freunde auf der Erde benötigt er deutlich mehr als 300 Jahre. Darüber hinaus sind Abkürzungen der normalen Wege durch die Raumzeit, so genannte Wurmlöcher, denkbar. Auch wenn man den Raum in dem Gebiet, durch das man sich bewegt, komprimiert, gelangt man schneller in die Zukunft der nicht komprimierten Welt als diese (Warp-Antrieb in manchen Science-Fiction-Darstellungen). Relativ zu allen materiellen Systemen, die nicht an diesen verschiedenen Abkürzungsmöglichkeiten in die Zukunft teilhaben, können Körper, die die Abkürzungen nutzen, sehr hohe (scheinbare?) Überlichtgeschwindigkeiten erreichen. Das subjektive Erleben der Wanderung in die eigene Zukunft (das Zeitgleiten) wird dagegen durch all diese Maßnahmen wahrscheinlich nicht oder wenig beeinflusst. Viel leichter wären Zeitreisen zu erreichen, indem man, ähnlich wie beim Einfrieren, das subjektive Empfinden für die Zeitgleitgeschwindigkeit in der Psyche eines Menschen verändern würde. Man nimmt an, dass z. B. Insekten eine andere Zeitflussgeschwindigkeit erleben als Menschen. Wir wissen, dass wir den Zeitfluss in Abhängigkeit von Aufmerksamkeit, Stress, emotionaler Bewertung, Drogenwirkungen, Alter, Wachheit usw. verschieden schnell erleben. Offenbar lässt sich die subjektiv empfundene Geschwindigkeit des Zeitgleitens chemisch, genetisch, elektrisch usw. beeinflussen. Vermutlich wird man in der Zukunft diese Mittel entdecken, analysieren und nutzen, um das Erleben angenehmer Empfindungen zu verlängern und das unangenehmer Gefühle zu verkürzen.
Diese technischen Entwicklungen wird man mit der Beherrschung des Alterns (des biologischen Todes), des Winterschlafs und der allmählichen Selbstumwandlung (oder Symbiose) in elektronisches Leben kombinieren. Mit diesen Hilfsmitteln werden Zeitreisen, die der Zeitreise durch Einfrieren entsprechen, und die Besiedlung ferner Planeten auch mit relativ langsamen Raumfahrzeugen möglich.
Die Betrachtungen in den letzten Abschnitten tragen auch erheblich zum Verständnis der Nichtlokalität bei. Hintergrund für das Verständnis all dieser Merkwürdigkeiten ist die Subjektivität jeglicher Vorstellungen von Geschwindigkeit, die sich daraus ergibt, dass alle Bewegungen, also auch alle Geschwindigkeiten, aus dem rein subjektiven Zeitgleiten des menschlichen Bewusstseins entstehen. Ein eingefrorenes Bewusstsein entzieht sich diesem subjektiven Zeitgleiten ähnlich wie ein Photon und kann deshalb auch ebenso wie ein Photon in Nullzeit (mit nahezu beliebiger Geschwindigkeit) an jeden Punkt der Zukunft gelangen.
Das Überschreiten der Lichtgeschwindigkeit über den Zwischenschritt „Strahlung“ verhindert möglicherweise den Transport beziehungsweise die Lesbarkeit bestimmter Informationen durch solche Strahlungskonzentrationspunkte, wie z. B. Urknall und Weiße Quellen. Die gesamte Problematik wird unten noch genauer erläutert.

Zeitreisen, Antimaterie und überlichtschnelle Informationsübertragungen

Weltlinien, die unseren (menschlichen) Weltlinien entgegen gerichtet zum Urknall weisen (Antimaterieweltlinien), führen in unsere Vergangenheit. Besser gesagt: Wenn jemand, z. B. ein Mensch, eine Weltlinie bildet (ist!), die unseren entgegengerichtet ist, erfolgt sein Zeitgleiten in unsere Vergangenheit. Wir gleiten natürlich in seine Vergangenheit.

Um in seine Vergangenheit zu reisen, müsste demnach der Reisende seine Weltlinie um über 90° krümmen, d. h. in traditioneller Sprache, sich auf Überlichtgeschwindigkeit beschleunigen. Das ist nach Einstein durch reine Beschleunigung nicht möglich, wenn der Körper seine Beschleunigung mit der Geschwindigkeit seiner irdischen Umgebung beginnt. Möglich könnte es aber werden, wenn zwischenzeitlich die Weltlinie (Materie) in Strahlung und dann wieder in Antimaterie umgewandelt würde.
Es könnte auch durch die oben schon angesprochene Kombinationen aus Gravitation und Beschleunigung möglich sein. Wenn wir einen Körper von der Erde an den Ereignishorizont eines Schwarzen Loches bringen, wird seine Weltlinie um knapp 90° gekrümmt. Wenn wir sie dann zusätzlich durch eine Beschleunigung auf z.B. halbe Lichtgeschwindigkeit krümmen, könnte sie aus Sicht der Erde in die Vergangenheit führen. Wenn wir sie genau auf einen Winkel von 90° zur Weltlinie der Erde bringen, den Körper also auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen, würde er nach Einstein, wegen der Zeitdilatation in die fernste mögliche Zukunft seiner unbeschleunigten Umgebung gelangen. Beim Erreichen der Lichtgeschwindigkeit würde die Zeit (relativ zu der Zeit der nichtbeschleunigten früheren Umgebung) still stehen und er würde aus seiner Sicht unmittelbar an das Ende aller Zeiten (Big Crunch?) der anderen gelangen. Wenn er die Lichtgeschwindigkeit auch nur ein bisschen überschreitet und/oder in ein entsprechendes Schwerefeld gelangt, müsste er in die Vergangenheit gelangen. Das klingt nach einem unlösbaren Widerspruch. Aber es gibt eine Lösung: Die Lösung besteht in der Annahme, dass alle Weltlinien im Universum in sich geschlossen, also zyklisch, sind. Diese Hypothese entspricht der Annahme eines geschlossenen Universums (siehe oben unter Erdkugelmodell). Eine Reise in die Vergangenheit wird in diesem zyklischen Modell zu einer Reise in eine besonders ferne Zukunft und umgekehrt. Wie es dazu kommt, haben wir oben, wenn auch in einem anderen Zusammenhang, bereits besprochen. Wir gehen von einer Weltlinie aus, die mit der Weltlinie der Erde einen rechten Winkel bildet. Dies tun alle Galaxien, die sich mit Lichtgeschwindigkeit von uns entfernen. Diese Galaxien und alle Fotonen, die sie aussenden, gelangen, wenn sie nicht vorher auf Materie treffen, in den Big Crunch. Dabei sind diese Galaxien Beispiele für lichtschnelle Körper aus Sicht der Milchstraße und ein emittiertes Foton ein solches Beispiel aus der Sicht einer Galaxie. Mit jedem lichtschnellen Körper geschieht das, was wir oben am Beispiel eines Photons, welches eine Galaxie kurz nach ihrer Geburt aussendet, erläutert haben. Es gerät in eine sphärische Bahn. In unserem Fallbeispiel oben traf es auf die Erde. Wäre dies nicht geschehen, hätte es sich auf seiner Bahn weiter bewegt (eine gekrümmte, möglicherweise spiralförmige Weltlinie gebildet). Da das Foton, sich auf dieser Weltlinie nicht verändert, steht die Zeit aus seiner Sicht still und es gelangt, wenn es nicht vorher auf Materie trifft, in die fernste Zukunft und Vergangenheit, nämlich direkt neben den Big Crunch. In unserem Erdkugelmodell würde es an einer Stelle in unmittelbarer Nähe des Nordpols ausgesandt und sein Ziel läge in unmittelbarer Nähe des Südpols. Wäre der Winkel, den seine Ausbreitungsrichtung mit der Zeitrichtung im Raumzeitgebiet der Emittentengalaxie bildet etwas größer als 90° gewesen, hätte das Foton ein Ziel erreicht, dass etwas näher am Big Crunch gelegen hätte.
Dieses Zielgebiet liegt aus der Sicht des Emissionsortes in der Vergangenheit des Photons. Wir gehen nämlich im Sinne des Erdkugelmodells davon aus, dass alle Materie, die sich in der Nähe des Big Crunch befindet, in dieses Schwarze Loch stürzt und im Urknall wieder auftaucht. Die Emittentengalaxie wäre dann aus Material entstanden, das im Zielgebiet des Photons lag. Ein Teil dieser Materie kann als Materie aus der Vergangenheit der Emittentengalaxie aufgefasst werden. Das erinnert uns daran, dass wir mit jedem Atemzug eine ganze Menge Moleküle einatmen, die Goethe mit seinem letzten Atemzug ausgeatmet hat.
Zur Vereinfachung des Sachverhaltes konstruieren wir ein Modell einer zyklischen Weltlinie, bei der wir uns den Urknall weg denken. Wir stellen uns vor, die Milchstraße bilde eine kreisförmige Weltlinie. Diese Weltlinie entspricht auf der Erdkugel einem vollständigen Längenkreis. Auf dem Durchmesser des Kreises gelangt man von jedem Punkt des Kreises in die gegenüberliegende fernste Zukunft und Vergangenheit. Der Durchmesser bildet vereinfacht gesagt einen rechten Winkel mit dem Kreisumfang. Je nachdem, wie wir diesen Winkel nun variieren, also alle denkbaren Sekanten als Ausbreitungsrichtung wählen, gelangen wir in die Zukunft oder in die Vergangenheit des Ausgangspunktes. Fotonen streben, aus oben diskutierten Gründen, danach, nicht den kürzesten Weg (den Durchmesser) zu nehmen. Wahrscheinlich werden sie aber durch den Zeitstrom auf eine gekrümmte Bahn gezwungen, die letztendlich in die fernste Zukunft und Vergangenheit, den Big Crunch, führt. Über die genaue Länge dieser gekrümmten Bahnen (Spirale) herrscht Unklarheit.
Die ersten Fotonen, die nach dem Urknall auf ihre Bahnen geschickt wurden, werden als Hintergrundstrahlung bezeichnet.
Das in den letzten Abschnitten vorgestellte Denkmodell löst unser Problem des Übergangs von Zeitreisen in die Zukunft zu Zeitreisen in die Vergangenheit recht gut.
Eine bewusste Zeitreise durch den Urknall dürfte allerdings unmöglich sein, da diese Reise kein komplexes System (menschliches Bewusstsein) überleben kann. Ob man bei Reisen in die Vergangenheit den Urknall gewissermaßen überspringen oder umgehen kann, ist unklar (s. o).

Solche Umgehungsreisen scheinen nach Meinung einiger Physiker durch die angesprochene Kombination von Weltlinienkrümmungen mittels Beschleunigung und Gravitation möglich zu sein. Eine von vielen Möglichkeiten besteht darin, mit sehr hoher Geschwindigkeit in der Nähe eines Schwarzen Loches oder an einer Reihe sehr schwerer Objekte vorbeizufliegen, bzw. sie spiralförmig zu umkreisen (vgl. D. Deutsch, Die Physik der Zeitreise, Spektrum der Wissenschaft, 11, 1994 und die Internetadresse: www.abenteuer-universum.de. Diese Internetveröffentlichung zeichnet sich nicht, wie die meisten, durch für Laien unverständliche hohe mathematische Ansprüche, sondern durch Verständlichkeit und ausgezeichnete Illustrationen aus).
Aus Sicht der Zeitgleittheorie verwandelt die Krümmung einer Weltlinie (zeitliche Drehung des eigenen Körpers um mehr als 90°) jeden Zeitreisenden in Antimaterie aus der Sicht der Zurückgebliebenen. Natürlich wäre auch aus der Sicht des Zeitreisenden fast seine vollständige Umgebung Antimaterie, die er noch mehr meiden müsste als Materie mit deutlich anderer Geschwindigkeit als seine eigene. Vor dem Ziel seiner Rückreise müsste er sich noch einmal zeitlich um mehr als 90° drehen, um die ihn umgebende Antimaterie, bzw. sich selbst, wieder in Materie sozusagen zurückzuverwandeln. Nur dann könnte er die Materie seiner Vergangenheit berühren.

Überlichtschnelle Informationsübertragungen
Nach Einstein sind überlichtschnelle Informationsübertragungen prinzipiell unmöglich. Viele Physiker glauben jedoch an die Möglichkeit von Zeitreisen in die Vergangenheit, was einem überlichtschnellen Informationstransport und einem bestimmten Materie-Antimaterie-Kontakt gleichkommt. Solche Informationsübertragungen entsprechen auch der gleichzeitigen Betrachtung zweier Weltpunkte, z. B. eines vergangenen und eines gegenwärtigen oder zukünftigen, auf derselben Weltlinie (s. o.). Vielleicht kann unsere neue Sicht der Antimaterie helfen, diese Unstimmigkeiten aufzuklären. Möglicherweise werden auch experimentelle Überprüfungen eines Tages möglich werden.
Physiker könnten (theoretisch) heute (jetzt) beschließen, morgen (in der Zukunft) Antimaterie herzustellen, die sie dann in die Vergangenheit senden und zwar, wenn möglich, genau in das Labor, in dem sie sich heute befinden. In diesem Labor würden sie heute die Antimaterie aus dem Morgen suchen und entdecken. Möglicherweise könnten auf diese Weise sogar komplexe Informationen übertragen werden. Das Informieren über die Zukunft ist eines der wichtigsten Ziele von Zeitreisen in die Vergangenheit. Die Entsendung und Beobachtung von Antimaterie hat also einiges mit Reisen in die Vergangenheit bzw. den Funktionen und Leistungen von Zeitmaschinen gemeinsam.
Allerdings reisen hier primär Informationen, nicht Menschen. Andererseits ist (wie wir oben besprochen haben) theoretisch auch die Verwandlung von großen Materieansammlungen (Menschen usw.) in Antimaterie denkbar (s. u.). Bei einem Menschen wären allerdings der Energie - und Informationsaufwand für die Wandlungen unvorstellbar groß.
Dieses Problem könnte man umgehen, indem man mittels der Informationen (Anleitungen, Baupläne) aus der Zukunft aus der Materie der Gegenwart Dinge (auch Lebewesen) zusammenbaut, die erst in der Zukunft entwickelt sind (z. B. Raketenantriebe, intelligente Außerirdische, Menschen der Zukunft usw.).
Ob das oben vorgeschlagene Experiment grundsätzlich physikalisch überhaupt möglich ist, muss zurzeit wohl als unsicher gelten. Sicher ist, dass es zurzeit technisch nicht durchführbar ist. Möglicherweise gibt es prinzipielle Barrieren, die z. B. bewirken könnten, dass die vorgeschlagenen Informationsübertragungen nur in parallele Universen gelangen können. Es dürfte auch technisch schwierig (heute noch unmöglich?) sein, die Antimaterie gezielt an gewünschte Orte in der Vergangenheit zu lenken. Möglicherweise mag auch das Paradoxon, das in der Gestaltung des Experiments liegt, unüberwindlich sein. Der gesunde Menschenverstand wehrt sich - vielleicht zu Unrecht - gegen die Vorstellung, ein Signal, das man heute beschließt, morgen zu senden, könne heute empfangen werden.
Auch die Entdeckung dieser Antimaterie ist problematisch, da sie nur im Vakuum aufgespürt werden könnte. Träfe sie auf Materie (Erdatmosphäre usw.), würde sie sofort vernichtet (in Strahlung verwandelt). Vielleicht ließe sich dieses Experiment im Mikro- oder Nanosekundenbereich in Vakuumkammern durchführen oder man könnte Antimaterie vom Mond zu einer Raumstation senden. Auch die relativ wenigen experimentellen Erfahrungen, die man bereits mit Antimaterie gemacht hat, sprechen eine etwas merkwürdige Sprache: Man kann Antimaterie auf fast Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Man kann elektrisch geladene Antimaterie sogar mit Hilfe von Laserlicht bestimmter Wellenlänge fixieren (Einfrieren) und kilometerweit transportieren. Dieses Einfrieren hat den Sinn, zu verhindern, dass die Antimaterie Materie berührt und dabei zerstrahlt.
Es scheint im Widerspruch zur Zeitgleittheorie zu stehen. Warum? Die Zeitgleittheorie sagt, dass Antimaterie in die Vergangenheit ihrer Erzeuger „wandert“. Genauer: Sie muss eine Weltlinie bilden, die an einem Gegenwartsort entsteht und dann in der Vergangenheit verschwindet. Wenn die Antimaterie jedoch Eingefroren wird, bleibt sie bei ihrem Erzeuger. Sie muss also eine Weltlinie bilden, die fast exakt parallel zu den Weltlinien ihrer Umgebung (Aufbewahrungsbehälter, Erde, Sonnensystem) verläuft. Diese Problematik lässt sich mit den gleichen Mitteln auflösen, mit denen wir oben die Probleme von Zeitreisen (hoffentlich) teilweise gelöst haben. Dort haben wir gezeigt, dass es bei der Beobachtung (Messungen) eines Körpers oft mehr auf dessen Ausrichtung ankommt, als auf dessen tatsächliche Bewegungsbahn (Weltlinienrichtung). So könnte es auch hier sein: Antimaterie wird immer als Antimaterie wahrgenommen und aufgefasst, gleichgültig wohin ihre so genannte Bewegungsrichtung zeigt. Verdeutlichen wir dies anhand eines anschaulichen Beispiels: Wenn Sie mit dem Gesicht in Fahrtrichtung in einem Zug sitzen, fassen Sie alle Mitfahrer, die ebenso sitzen, als etwas auf, dass so ist wie Sie, nämlich als Materie. Alle Mitfahrer, die andersherum sitzen, fassen sie als Antimaterie auf. Diese Mitfahrer wiederum fassen Sie als Antimaterie auf. Alle Mitfahrer gelangen in die gleiche Zukunft. Die einen aber vorwärts, die anderen rückwärts. Genauso könnte eingefrorene Antimaterie in die Zukunft ihrer Materieumgebung gelangen. Im Sinne der strengen Definition ist diese Antimaterie keine wirkliche Antimaterie, weil sie nicht zeitlich gespiegelt ist. Antimaterie im strengen Sinne verdeutlichen wir an folgendem Modell: Wir stellen uns ausnahmsweise und extrem risikobereit vor, ein Zugwaggon sei zum Hühnerstall umgebaut worden. Sie sitzen in diesem Waggon, wie oben, mit dem Gesicht in Fahrtrichtung. Diesmal aber kommt ihnen ihre Oma auf ihrem Motorrad entgegen. Jetzt entspricht ihre Oma Antimaterie im strengen Sinne.
Außerdem können Antimaterieweltlinien alle Winkel zwischen 90 und 270° mit Materieweltlinien bilden. Diese Gedanken zeigen, dass Antimaterie ein ziemlich heterogeneres Phänomen ist. Die verschiedenen Erscheinungsformen dürften entsprechend unterschiedlich miteinander und mit Materie reagieren. Der Nachweis solcher unterschiedlicher Reaktionen kann als Indiz für die Richtigkeit der Zeitgleittheorie gewertet werden (näheres siehe unten unter „Antimaterie“).

Das Problem und das Wesen der Gleichzeitigkeit

Wir haben nun die Grundlagen geschaffen, um auch das Wesen der Gleichzeitigkeit wirklich zu verstehen.
Das Wesen der naiven Vorstellung von Gleichzeitigkeit (s. o.) besteht in dem Glauben, dass alle Objekte im bekannten Universum in gleicher Weise dem Zeitgleiten unterliegen und dass jede zeitgleitende Kopie auf jeder Weltlinie mit jeder parallel zeitgleitenden Kopie auf jeder anderen Weltlinie ohne zeitliche Verzögerung Informationen austauschen kann. Diese Problematik wird, wie auch die gesamte Problematik der Gleichzeitigkeit, verständlich, wenn man Beobachter und Objekte als Kopienserien und die Bewegung als sukzessive Betrachtungen benachbarter Kopien auf nichtparallelen Weltlinien auffasst.

Menschen sprechen von Gleichzeitigkeit, wenn die Informationen über mindestens zwei Ereignisse gleichzeitig in derselben Kopie auf einer menschlichen Weltlinie eintreffen.
Das ist streng genommen unmöglich. Das Eintreffen der Informationen (Wahrnehmung) ist ein Ereignis, das unabdingbar mit der Entstehung (eigentlich Existenz) zweier unterschiedlicher Kopien des Beobachters verbunden ist. Ereignisse sind wahrgenommene Unterschiede zwischen mindestens zwei Kopien (Quanten, Weltpunkten) auf mindestens einer Weltlinie (s. u.).
Alle bisher angesprochenen Probleme im Zusammenhang mit der Gleichzeitigkeit entstehen dadurch, dass das Bewusstsein des Messenden während aller Messungen über die eigene und andere beobachtete Weltlinien gleitet, Weltlinien verschiedene Krümmungen und Winkel miteinander bilden können, Dimensionen der gedehnt und komprimiert werden können sowie alle Informationsübertragungen mit verschiedenen Geschwindigkeiten und maximal mit Lichtgeschwindigkeit erfolgen können. Möglicherweise wirken sich auch Unterschiede der Zeitstromrichtung, Krümmungen von Photonenbahnen und allgegenwärtige Expansionsphänomene aus.
Auch das Problem der Gleichzeitigkeit wollen wir mit Hilfe dreidimensionaler Modelle analysieren und verständlicher zu machen versuchen. Wir empfehlen dem Leser zunächst noch einmal nachzulesen, was wir oben schon zum Problem der Gleichzeitigkeit gesagt haben und das Buch „ABC der Relativitätstheorie“ von B. Russell zu studieren.
Als Modell für die Raumzeit wählen wir einen Christbaum geschmückt mit antipyromanen elektrischen Glühbirnchen. Die Birnchen an diesem Baum sind Modelle für Weltpunkte, ein kurzes Aufblitzen ist Modell für ein Ereignis. Das Aufblitzen ist Symbol für mindestens einen Unterschied zwischen zwei benachbarten Weltpunkten auf einer Weltlinie. Ein Ereignis wiederum ist formal gesehen Information. Der kleinste Unterschied zwischen zwei Weltpunkten kann als informations- und energieärmstes Ereignis, Quant oder Bit bezeichnet werden. Alle Ereignisse sind und bleiben natürlich stets völlig unveränderlich an ihrem Ort. Auch alle Beziehungen zwischen allen Ereignissen in der Raumzeit bleiben stets unverändert. Wenn unser Bewusstsein jedoch durch die Raumzeit gleitet, wie ein Wasserspiegel durch das Astwerk des Apfelbaums, können wir den Ereignissen viele verschiedene mögliche Beziehungen zueinander unterstellen oder andichten. Wenn Ereignisse Wechselwirkungen ausüben, sprechen wir zum Beispiel von kausalen Beziehungen. Wir spielen im Folgenden noch einmal das Ansteigen eines Wasserspiegels, wie oben besprochen, durch: Wenn uns Signale von Ereignissen erreichen, können diese nacheinander oder gleichzeitig eintreffen. Ob sie im Falle des Baumes gleichzeitig eintreffen oder nicht, hängt davon ab, mit welcher Geschwindigkeit die Signale übertragen werden, wie weit die Äpfel entfernt sind und welche Winkel die betroffenen Äste bilden. Verschiedene Äste (Weltlinien) können natürlich bei der Vermessung jeder Signalkombination (=Ereigniskonfiguration) bezüglich des Eintreffens von Signalen zu verschiedenen Ergebnissen kommen. Wir gehen davon aus, dass die Geschwindigkeit, mit der Signale übertragen werden, immer gleich (300.000 Kilometer pro Sekunde) ist. Außerdem gehen wir davon aus, dass auch die subjektive Geschwindigkeit, mit der jeder Beobachter über seine eigene Weltlinie zu gleiten glaubt, für alle Beobachter gleich ist. Dann wird das Problem der Gleichzeitigkeit in unserem vereinfachten Modell nur noch von Weltlinienwinkeln und den raumzeitlichen Abständen zwischen Ereignissen und Beobachtern bestimmt. Der Einfachheit halber betrachten wir beispielhaft Systeme, die aus drei Ästen (Weltlinien) bestehen. Eine Weltlinie ist die Beobachterweltlinie, die beiden anderen sind beobachtete Weltlinien (Äste) und Weltpunkte (Ereignisse). Im einfachsten Fall sind alle (Äste) Weltlinien gerade und liegen parallel, wobei alle gleichen Abstand zueinander haben. Dann werden alle Ereignisse auf allen Weltlinien als gleichzeitig empfunden, wenn diese in gleichen Abständen vom gemeinsamen Ursprung der Weltlinien (Äste) liegen. Im Falle realer Weltlinien ist der gemeinsame Ursprung der Urknall, im Falle der Äste könnte es zum Beispiel der obere Bereich des Baumstamms sein. Zum Zwecke der einfacheren Verständigung bezeichnen wir solche Weltpunkte, die gleichen Abstand vom gemeinsamen Ursprung haben, wieder als synchron oder korrespondierend. Schauen wir uns ein konkretes Beispiel an: Wir betrachten drei parallele Weltlinien von oben. Die mittlere ist die Beobachterweltlinie. Alle Abstände zwischen allen drei Weltlinien sollen eine Lichtsekunde betragen. Auf den beiden äußeren Weltlinien liegen zwei korrespondierende Ereignisse. Es sind Lichtblitze. Ihr Licht benötigt eine Sekunde, um die mittlere Weltlinie zu erreichen. Sie erreichen also nicht einen korrespondierenden Weltpunkt auf der Beobachterweltlinie. Wir gehen davon aus, dass der Beobachter mit Lichtgeschwindigkeit über die eigene Weltlinie zu gleiten glaubt. Von diesem Beispiel ausgehend werden alle Relationen zwischen Ereignissen im Raumzeitkontinuum vorstellbar.
(Für Berechnungen muss man natürlich auch Bewegungen (=Winkelabweichungen, Beschleunigungen, Expansionsphänomene usw. [s. o.]) einbeziehen (s. Physikliteratur).
Wenn in unserem Beispiel eine der beiden äußeren parallelen Weltlinien zwei Lichtsekunden von der Beobachterweltlinie entfernt liegt, so wird das Lichtsignal von ihm später eintreffen. Es wird von einem Weltpunkt auf der Beobachterweltlinie empfangen, der zwei Lichtsekunden vom korrespondierenden Weltpunkt entfernt liegt. Wenn eine der beobachteten Weltlinien im ersten Beispiel oben mit der Beobachterweltlinie irgendwelche Winkel zwischen 0° und 90° bildet, so treffen Signale von korrespondierenden Weltpunkten früher oder später ein als Signale von der parallelen Weltlinie. Entsprechendes gilt, wenn eine der drei Weltlinien relativ zu den anderen gekrümmt ist. Man sieht, dass alle Ereignisse in der Raumzeit, wie die Äpfel an einem Baum, exakt bestimmbar sind. Physiker können seit über 100 Jahren alle dazu nötigen Berechnungen ohne große Schwierigkeiten unter Berücksichtigung der Veränderungen von Zeit, Raum und Masse ausführen.
Probleme bezüglich zeitlicher Reihenfolgen kann es geben, wenn man das Zeitgleiten, bzw. die Zeitgleittheorie, nicht angemessen berücksichtigt. Man muss allerdings berücksichtigen, dass wir im Vorstellungsraum (und auch bei entsprechenden Berechnungen) mit unendlicher Geschwindigkeit Beziehungen erstellen, wenn wir ein Modell der Raumzeit aufbauen, welches dem Apfelbaum entspricht. Eine reale Verwirklichung dieser mathematischen und ideellen Operationen könnte grundsätzlich unmöglich sein. Wir werden auch in der Praxis immer, wenn wir unseren Körper im Vergleich zu dem unserer Freunde, Nachbarn usw. beschleunigen, nach der Beschleunigung mit Kopien dieser Freunde wieder zusammentreffen, die zeitlich weiter in der Zukunft liegen, als die korrespondierenden Kopien. Anders ausgedrückt: Jede Beschleunigung ist und bleibt für uns eine Reise in die Zukunft der nicht oder weniger beschleunigten Umgebung, die wir beim Beschleunigen verlassen haben.

EINIGE ALLGEMEINE SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DER ZEITGLEITTHEORIE

Das Wesen der bekannten Welt ist ein unveränderliches Netzwerk aus vierdimensionalen Weltlinien. Für dieses System ist das Astwerk eines Baumes ein geeignetes Modell.
Dicke Äste entsprechen Weltlinienbündeln mit großem Volumen und großer Masse, deren Richtung schwer zu verändern ist (Trägheit?). Sie sind möglicherweise aus unendlich vielen Einzelweltlinien aufgebaut.
Alle physikalischen Symmetrien erweisen sich als ganz gewöhnliche geometrische Symmetrien vierdimensionaler Körper aus der Sicht von Menschen, die dem Zeitgleiten unterliegen.
Wenn Weltlinien miteinander in Kontakt treten, können sie mittels Bosonen wechselseitig ihre Eigenschaften verändern. Diese Erscheinung wird herkömmlich treffend als Wechselwirkung bezeichnet. Der Winkel, den sie am Berührungspunkt bilden, innere Eigenschaften wie Ladung und Spin sowie die Zahl ihrer Einzelweltlinien (Masse), entsprechen ihrer Energie, besser wäre die Bezeichnung „wechselseitiges Weltlinienveränderungspotential".
Das Wesen aller Vorgänge und Ereignisse im bekannten Universum, also auch von Energie und Wechselwirkung, besteht in der Änderung von Richtung, Symmetrie und Spin von Weltlinien mittels Bosonen (oder Raumkrümmungen). Man kann auch die Umwandlung von Bosonen in Fermionen und umgekehrt zum Wesen aller Ereignisse in der Raumzeit zählen.
Das wollen wir wegen seiner erheblichen Bedeutsamkeit noch einmal anders ausdrücken: Die geometrische Struktur der Raumzeit ist -soweit wir wissen- völlig systematisch nach weitgehend bekannten Gesetzen (Naturgesetzen) aufgebaut. Jeder Kontaktpunkt zwischen Weltlinien ist so strukturiert, dass ein zeitgleitendes Lebewesen wechselseitige Veränderungen Richtung, Spin und Symmetrie der Weltlinien beobachtet, die es als Beschleunigung, Erwärmung, Umwandlung in Strahlung, Kausalität, Wechselwirkung, Energie, Kraft usw. deutet, bzw. mit diesen Begriffen beschreibt. Der Eindruck der Kausalität entsteht, wenn und weil wir durch ein nach bestimmten Gesetzen geknüpftes Netzwerk aus vierdimensionalen Weltlinien zu gleiten glauben.
Weil das vierdimensionale Netzwerk nach bestimmten Gesetzen geknüpft ist und sich bestimmte Strukturen und Kombinationen wiederholen, ist es zeitgleitenden Menschen möglich, Voraussagen zu machen.
Wir drücken das Ganze wegen seiner grundlegenden Bedeutung noch einmal etwas anders aus:
Alle menschlichen Beobachtungen von Bewegung und Materie spiegeln die komplexe, netzartige Struktur der Raumzeit (Weltliniennetzwerk) aus der Sicht einer bestimmten (menschlichen) Weltlinie, die dem Gleiten durch die Raumzeit unterliegt, wieder. Dieses Netzwerk ist nach bestimmten Gesetzen, den Naturgesetzen, angeordnet, die zeitgleitenden Beobachtern z. T. als kausal erscheinen.

Die Energieerhaltung

Im bekannten Universum ist keine Weltlinie bekannt, die einen Anfang oder ein Ende hat. Dies entspricht der herkömmlichen Formulierung „Nichts entsteht aus Nichts" bzw. „Nichts kann sich in Nichts auflösen". Es entspricht auch dem Energieerhaltungssatz. Der Tod eines Lebewesens, die Explosion einer Bombe oder das scheinbare Verschwinden von siedendem Wasser sind nicht das Ende einer Weltlinie, sondern deren (Wieder)Aufteilung in Einzelweltlinien (Divergenz). Der menschliche Tod ist z. B. physikalisch betrachtet die Zerstreuung vieler synchroner Weltlinien und konzentrierter Information. Die Befruchtung entspricht einem Beginn der Konzentration von Information und von vielen Einzelweltlinien. Ein anschauliches, aber nicht ganz korrektes, Modell für diese Erscheinungen ist ein Baum. Die Wurzeln entsprechen dem Sammeln von Weltlinien während des Wachstums eines Lebewesens oder der Herstellung einer Bombe. Der Stamm entspricht dem Lebewesen oder einem Gegenstand, wie z. B. der Bombe. Das obere Ende des Stammes entspricht dem Tod des Lebewesens und dem Beginn der Explosion der Bombe. Die Baumkrone entspricht der Verteilung der Einzelweltlinien nach dem Tode, der Explosion, dem Sieden des Wassers usw. Während die Bombe tatsächlich dem Stamm ein wenig entspricht, trifft dies beim Menschen nur scheinbar zu. Ein Mensch tauscht nämlich (viel mehr als ein Baumstamm) während seines ganzen Lebens ständig Materie mit seiner Umgebung aus. Im Bild wäre der Stamm überall von feinen Ästen und Wurzeln umgeben.

ZEITGLEITTHEORIE, RELATIVITÄTSTHEORIE UND QUANTENTHEORIE
Quantengravitation und quantentheoretische Probleme
Die Relativitätstheorie basiert auf kontinuierlichen (nichtquantenhaften) Weltlinien bzw. Bewegungen, die es, nach allem, was wir heute wissen, nicht gibt. Trotzdem beschreibt sie großräumige Prozesse mathematisch richtig, nicht jedoch quantenphysikalische Prozesse z. B. im Mikrokosmos.
Die Quantentheorie berücksichtigt die reale Existenz der Quantenhaftigkeit der Welt, kommt dabei aber zu einigen merkwürdigen Aussagen (Nichtlokalität usw. s. u.).
Quantentheorie und Relativitätstheorie erweisen sich als unvereinbar. Wegen dieser Unstimmigkeiten suchen Physiker nach einer übergeordneten Theorie, die sie die Quantengravitation genannt haben. Zur Klärung quantenphysikalischer Probleme und zur Theorie der Quantengravitation leistet die Zeitgleittheorie einige Beiträge. Etwas konkreter: Die Berücksichtigung des Zeitgleitens und der Quantelung aller Körper (auch Beobachter und Messinstrumente) tragen zur Erklärung der meisten wichtigen Aussagen und Probleme der Relativitätstheorie und (teilweise) der Quantenphysik, z. B. Zeitdilatation, Nichtlokalität, Tunneleffekt, Unbeobachtbarkeit von Zerfällen, Welle-Teilchen-Dualität usw. bei.
Quantenphysikalische Probleme

In den folgenden Abschnitten werden wir uns mit Lösungsversuchen für einige quantenphysikalische Rätsel beschäftigen. Die Lösungen und Erklärungen, die ich im Folgenden vorschlagen werde, dürften einen Fortschritt darstellen, sie sind aber weniger klar, sicher und konsistent, wie die meisten Lösungsvorschläge der kosmologischen Probleme (Zeitdilatation, fehlende Antimaterie usw.), die wir oben angesprochen haben. Der wichtigste Grund für dieses Problem liegt darin, dass nicht wirklich klar ist, was Photonen (Bosonen) sind (Weltlinien?, Wellen?, Teilchen?) (s. u.).
Anregungen zur Lösung quantenphysikalischer Probleme mit Hilfe der Zeitgleittheorie
Wir betrachten zunächst in einem allgemeinen Überblick, was die Zeitgleittheorie zur Lösung der angesprochenen Probleme beiträgt:
Bei bisherigen Theoriebildungen in der Physik wird das sukzessive teilweise subjektive Gleiten des menschlichen Bewusstseins über gequantelte eigene und beobachtete Weltlinien nicht oder zu wenig berücksichtigt. Diesem Gleiten (Zeitfluss), vor allem aber dem daraus resultierenden Bewegungserleben, wurde sogar (noch schlimmer) eine physikalische Realität, ein Wesen und eine Definition zugesprochen, die ihm nicht zukommen. Dies war das größte Hindernis beim Verständnis dieser Welt im 20. Jahrhundert. Im Mittelpunkt allgemeiner physikalischer Theoriebildungen dürfen nicht Bewegung, Körper und Kontinuität stehen, sondern Zeitgleiten, Weltlinien und Quantelung. Letztere drei beschreiben die Welt realitätskonform(er) (kommen objektiven physikalischen Tatsachen näher) als erstere drei, die teilweise den Charakter anthropomorpher Illusionen haben. Einfacher gesagt: Die Welt besteht aus gequantelten Weltlinien über die das menschliche Bewusstsein zeitgleitet. Diese Welt kann man nur verstehen, wenn man sie als das betrachtet, was sie ist. Betrachtet man sie stattdessen (wie üblich) als ein System aus kontinuierlichen und dennoch zeitlich vergänglichen Körpern, so kommt man zu ähnlichen Fehlern wie beim Versuch, die Erde zu verstehen, wenn man sie für eine Scheibe hält. Dies wurde übrigens auf verschiedenen Ebenen jahrhundertelang wirklich vergeblich versucht. Es gelang nie, die Erde mit Hilfe der euklidischen Geometrie zu vermessen. Diese Geometrie eignet sich nur für ebene Flächen (für zwei Dimensionen). Es ist z. B, unmöglich, die Oberfläche der Erde (jeder Kugel) ohne verzerrende Fehler auf ebenes Papier zeichnen. Erst als Riemann auch eine Geometrie für sphärische Systeme entwickelte, wurden diese berechenbar und verstehbar. Dies gilt natürlich auch für vierdimensionale runde Systeme. Deshalb war und ist die Riemannsche Geometrie auch Fundament der Relativitäts- und Zeitgleittheorie.
Die mathematische Beschreibung der Zeitgleittheorie wurde schon in den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts u. a. von Professor Dehnen entwickelt, aber wenig beachtet. Man versuchte weiterhin die bekannte Welt primär mit dreidimensionalen Mitteln und Vorstellungen zu erklären.
Die wichtigsten Erscheinungen, die aus Sicht der Zeitgleittheorie bei der Klärung quantenphysikalischer Rätsel berücksichtigt werden müssen, sind:
1. das Zeitgleiten
2. die vierdimensionale Natur aller Materie (Beobachter und Objekte sind Weltlinien, nicht Körper oder Teilchen)
3. die Quantelung aller Materie (Weltlinien)
Punkte 2. wurde schon früher teilweise, Punkt 3. nahezu vollständig berücksichtigt, dabei konnte aber die Verwobenheit aller drei Phänomene nicht ausreichend einfließen.
1. Zeitgleiten
Der wichtigste Beitrag besteht in der Berücksichtigung des Zeitgleitens bei allen physikalischen Messungen, Beobachtungen und Theoriebildungen. Das Wesen der Bewegung liegt im Gleiten des menschlichen Bewusstseins über alle beobachteten (nicht parallelen) Weltlinien nicht in der Existenz objektiver Bewegung irgendwelcher Körper.
2. Weltlinien
Besonders wichtig ist, dass an jeder Messung mindestens zwei Beobachterkopien (Weltpunkte, Quanten) auf der Beobachterweltlinie und zwei beobachtete Kopien (Weltpunkte auf der beobachteten Weltlinie) beteiligt sind. Beobachterkopien sind dabei durch das Gedächtnis der jeweils letzten Kopie verbunden. Wenn zwischen den zwei Operationen, die für jede Messung typisch sind, eine Sekunde verstreicht, liegen die Beobachterweltpunkte 1 Lichtsekunde auseinander. Diese Problematik wird bei quantenphysikalischen Messungen (insbesondere zur Untersuchung der Nichtlokalität) nicht oder zu wenig berücksichtigt.
3. Quantelung
Häufig wird bei physikalischen Messungen davon ausgegangen, dass Beobachter und Messinstrumente Unitäten (kontinuierliche Einheiten) sind. Das ist in mehrfacher Hinsicht falsch. Jeder Beobachter, jedes Messinstrument und möglicherweise auch jedes Beobachtungsobjekt sind hochkomplexe Systeme, die aus räumlich und zeitlich gequantelten Untereinheiten bestehen. (Räumlich gequantelt bedeutet, dass sie aus einzelnen Energiepaketen z. B. aus Elektronen und Quarks bestehen, zeitlich gequantelt bedeutet, dass diese Energiepakete wiederum in der vierten Dimension Weltpunktserien [Kopien, Quanten] bilden. [s. letzter Abschnitt oben]). Realitätskonforme Erkenntnis und Theoriebildung sind deshalb nur möglich, wenn bei Messungen alle Quantelungen von Beobachter und Objekt berücksichtigt und verrechnet werden (genaueres unten).
Als nächstes betrachten wir eines der zurzeit größten ungelösten physikalischen Probleme, welche das Verständnis der Welt behindern: Es geht um das Wesen des Photons.

Quantenphysikalische Rätsel
Das Wesen des Photons
Photonen sind gleichzeitig wichtige Bestandteile der gesamten Raumzeit, die wichtigsten kräfteübertragenden Teilchen in Lebewesen, Energielieferanten für das gesamte Leben und die wichtigsten Informationsübertragungsmittel für Menschen. Sie sind die kleinsten bekannten Informationseinheiten und die kleinsten bekannten Informationsüberträger zugleich. Das ist ein Grund, aus dem man über sie schlecht etwas erfahren kann. Man kann sie nicht sehen, weil sie selbst das „Sehmittel“ sind. Die meisten Physiker nehmen an, dass sie masselos, lichtschnell, homogen, unteilbar und alle völlig gleich sind. Es ist aber nicht völlig ausgeschlossen, dass wir Photonen nur deshalb Masselosigkeit und Gleichheit unterstellen, weil unsere Messverfahren zu grob und schlecht sind, um diese Erscheinungen zu erfassen. Was wir erkennen, sind i. d. R. nur die Interaktionen von Photonen miteinander oder mit Fermionen. Deshalb ist das Erkennen des eigentlichen Wesens der Photonen (Bosonen) besonders schwierig, solange wir kein feineres Informationsübertragungsmittel entdecken und nutzen können.
Sind Photonen Teilchen oder Wellen? Bilden sie Weltlinien wie Fermionen? Haben sie eher materiellen oder ideellen Charakter?
Warum bewegen sie sich immer mit Lichtgeschwindigkeit?
Die wichtigste Frage, die es zu klären gilt, ist die Frage, ob Photonen Weltlinien bilden. Dazu vergleichen wir das Wichtigste, was wir über Fermionen und deren Weltlinien wissen mit dem, was wir über Photonen wissen und stellen folgende Hypothesen auf:
Fermionenweltlinien, die ihre Weltpunkte (Körper) wechselseitig als lichtschnell bezeichnen, stehen manchmal scheinbar, manchmal wirklich senkrecht aufeinander. Photonen bewegen sich mit Lichtgeschwindigkeit, also müssen, wenn sie Weltlinien bilden, diese Weltlinien (scheinbar) senkrecht auf allen Fermionenweltlinien stehen.
Wenn Photonenkopien auf einer „Photonenweltlinie“ sich nicht voneinander unterscheiden, müssen sie homogene Weltlinien bilden. D. h., innerhalb einer Photonenweltlinie gibt es keine Energie- und Informationsunterschiede.
Bei Fermionenweltlinienkontakten hängt die Stärke der Wechselwirkung zwischen den Kontaktweltpunkten (Körpern, Quanten) u. a. vom Winkel, den die Weltlinien bilden (=Geschwindigkeit der Körper), ab. Das muss bei Kontakten zwischen Fermionen- und Photonenweltlinien auch gelten.
Kommen wir nun zu einem konkreteren Vergleich von Fermionen- und Photonenweltlinien:
Wir gehen zunächst einmal davon aus, dass Photonenweltlinien irgendwelche Ähnlichkeiten mit Fermionenweltlinien, die (scheinbar) senkrecht auf Beobachterweltlinien stehen, haben müssen. Es könnten z. B. Weltlinien von Elektronen, Molekülen oder größeren Körpern sein. Was man von ihnen beobachten könnte, hätte durchaus einige Eigenschaften der Photonen. Man würde (theoretisch!) nur eine lichtschnelle unveränderliche Einzelkopie (Weltpunkt) auf dieser Weltlinie sehen. Diese Kopie wäre in einer Raumdimension völlig geschrumpft und zeitlich unendlich gestreckt. Sie würde sich also nicht verändern. Schon bevor ein beschleunigter Körper die Lichtgeschwindigkeit erreicht oder in ein schwarzes Loch stürzt, wird er jedoch für einen Beobachter allmählich unsichtbar, ebenso unsichtbar wie ein Photon. Bei dieser Weltlinie beruht ihre Unsichtbarkeit i. d. R. allerdings darauf, dass die Photonen, die sie durchaus weiterhin aussenden mag, uns nicht mehr erreichen können. Das liegt (in traditioneller Sprache) daran, dass ein Weltpunkt auf dieser Weltlinie den Beobachter ebenso schnell verlässt, wie Photonen von diesem Punkt zum Beobachter gelangen würden. Dieses Problem würde beim Versuch, Photonen mit lichtschnellen Informationsübertragungsmitteln direkt zu beobachten, auch auftreten. Solche Mittel kennen wir bisher nicht und sie existieren möglicherweise auch nicht. Deshalb sind Photonen möglicherweise grundsätzlich nur beobachtbar, wenn sie wie oben angesprochen interagieren. Sobald ein nahezu lichtschneller Körper mit einem ruhenden Beobachterkörper zusammentrifft, wird er ebenfalls wie ein Photon, allerdings deutlicher, bemerkbar. Deutlicher, weil seine Masse erheblich größer ist als die (Nullmasse?) eines Photons. Sobald der Körper die (fiktive) Lichtgeschwindigkeit erreicht (überschreitet), wird er unsichtbar, wenn er sich vom Beobachter entfernt. Kommt überlichtschnelle Materie (Antimaterie) dagegen auf den Beobachter zu, so kann sie Photonen aussenden, die den Beobachter erreichen können. Photonen bleiben (aus den soeben angesprochenen Gründen) unabhängig von ihrer Bewegungsrichtung immer un“sicht“bar. Für Photonen gilt noch etwas, was auch für lichtschnelle Materieweltpunkte gilt: Der Weltpunkt auf einer gekrümmten Weltlinie, der aus der Sicht eines Beobachters in traditioneller Sprache die Lichtgeschwindigkeit erreicht, ist (theoretisch) nur für einen extrem kurzen Zeitpunkt beobachtbar. Wir verdeutlichen dies noch einmal anhand unseres Teichmodells: Von jeder nahen Weltlinie (Schilfrohr, Faden usw.), die parallel zur Wasseroberfläche liegt, kann ein Beobachter nur kurz nach dem winzigen Moment, in dem der Wasserspiegel über einen Punkt auf dieser Weltlinie gleitet, diesen Punkt sehen. Das gilt sinngemäß auch für gekrümmte Weltlinien. Abb. anfertigen mit gekrümmtem schilfblatt, das im wasser verschwindet Wenn man nun berücksichtigt, dass Beobachter aus zeitgleitenden gequantelten Weltlinien bestehen, müsste der Weltpunkt einen unsichtbaren unvorstellbar langen Faden bilden. Dies wäre dann aber nicht seine Weltlinie, sondern die Verbindungslinie zwischen zwei Punkten, an denen man ihn zu verschiedenen Zeitpunkten gesehen hat. Diese Linie könnte dem entsprechen, was man gemeinhin eine elektromagnetische Welle nennt.

Das Zeitgleiten liefert auch zwei Hypothesen zur Erklärung der Wellenhaftigkeit verschiedenster Teilchen.
Eine Ursache für den Wellencharakter verschiedener Systeme könnte in der treppenförmigen „Bewegung“ der Teilchen im Zeitstrom liegen (eigentlich an der treppenförmigen Gestalt der zugehörigen Weltlinien [s. o.]).
Eine weitere Ursache könnte in der wellenähnlichen Quantelung jeder zeitgleitenden Beobachterweltlinie liegen. Der unsichtbare Lichtstrahl könnte also eine ziemlich illusionäre Erscheinung (Wellenlinie, Faden) sein, die Menschen anthropomorph entwickeln, wenn sie während ihres Zeitgleitens von der eigentlichen Weltlinie eines Photons nur eine unveränderliche Kopie entdecken und zeitlich oder räumlich dehnen.

Wenn wir die Erkenntnisse über Fermionenweltlinien einfach auf Photonen übertragen, kommen wir zu Photonenweltlinien, die senkrecht auf allen Fermionenweltlinien stehen (oder zu stehen scheinen) und abhängig vom Winkel verschieden stark Wechselwirkungen übertragen. Wenn dieser Winkel aber immer gleich ist, muss die Wechselwirkung ebenfalls immer gleich sein. Dies verstößt jedoch sowohl gegen den Energieerhaltungssatz als auch gegen empirische Befunde. Wie wir wissen, ist die Intensität (Energie) der elektromagnetischen Wechselwirkung sehr variabel. Diese Variation besteht jedoch in der Änderung der Frequenz, nicht der Geschwindigkeit. Welche Frequenz gesendet wird hängt von der Geschwindigkeit, Art und Masse der kollidierenden und emittierenden Teilchen ab (s. o.), welche Frequenz empfangen wird, hängt u. a. vom Winkel, welche die Sender- und die Empfängerfermionenweltlinie bilden ab. Wenn es Photonenweltlinien gibt, verhalten diese sich -was Energieübertragungen anbelangt- exakt wie Fermionenweltlinien. Sie übertragen umso weniger Energie, je spitzer der (theoretische? und scheinbare) Winkel, den sie mit der absorbierenden Fermionenweltlinie bilden, ist. Photonen(weltlinien?) verhalten sich also bzgl. der Energieübertragung exakt so wie Fermionenweltlinien, stehen aber (scheinbar?) senkrecht auf allen Fermionenweltlinien. Wie ist so etwas möglich? Wieder helfen uns die Zeitzug- und die Treppenhypothese (s. o.) weiter.
Wir verdeutlichen die Problematik nochmals an Beispielen und zunächst an einem Bild. Je langsamer ein Boot von einem Ufer zum anderen durch einen Fluss fährt, desto spitzer sind die Winkel, die seine Bewegungslinie mit den Ufern bildet und desto geringer sind die Wirkungen (Zerstörungen) am Landungsufer.
Nun zu realen Beispielen: Die Weltlinien in der Raumzeit bilden miteinander Winkel zwischen 0 und 360°, was bekanntlich verschiedenen Geschwindigkeiten entspricht. Uns interessieren hier vor allem Winkel zwischen 0 und 90°, da in diesem Bereich fast alle Photonen, die wir wahrnehmen, ausgesendet und empfangen werden. Die Weltlinien der fernsten Galaxien und die Weltlinien aller Körper kurz vor dem Erreichen des Ereignishorizontes eines Schwarzen Loches stehen wahrscheinlich fast exakt senkrecht auf menschlichen Weltlinien (der Milchstraßenweltlinie). Die Weltlinien fast lichtschneller Körper in unserer Nähe bilden wahrscheinlich Winkel von fast 45° (scheinbar 90°) mit unseren Weltlinien. Alle Photonen, die uns von diesen drei (z. T. sehr unterschiedlichen) Weltlinientypen erreichen, sind extrem energiearm (langwellig). (Weshalb die unterschiedlichen Ausgangsbedingungen zu gleichen Resultaten führen, haben wir oben unter den Stichworten „Zeitstrom“, „Treppenhypothese“ und „Zeitreisen“ näher erläutert.). Alle Photonen verlassen ihre Senderweltlinien im Winkel von 90°, werden aber vom Zeitstrom zunächst in einen Winkel von ca. 45° und dann auf eine gekrümmte Bahn gezwungen. Dadurch treffen sie bei uns mit extrem spitzen Winkeln auf. Anders ausdrückt: Die Photonenweltlinien bilden spitze Winkel zur Milchstraßenweltlinie. Wir nennen sie im Falle der ersten photonenemittierenden Systeme in der Raumzeit „Hintergrundstrahlung“. Die gesamte Erscheinung nennen wir Rotverschiebung oder Doppler-Effekt. Das oben Gesagte macht deutlich, dass diese Erscheinung nichts mit dem Verschwinden von Energie auf langen Wegen zu tun hat, sondern im Gegenteil eine notwendige Forderung der Energieerhaltung ist. Allerdings verlieren Fotonen auf dem Weg durch die Raumzeit durch die allgegenwärtige Expansion Energie, weil sie (Wellen) gestreckt werden. Wenn Fermionenweltlinien unter sehr spitzen Winkeln aufeinander treffen, verändern sie sich wechselseitig sehr wenig, sie übertragen wenig Energie. Potentielle Photonenweltlinien verhalten sich beim Kontakt mit Fermionenweltlinien genauso. Dies ist ein Argument dafür, dass Photonen tatsächlich Weltlinien bilden.
Wir fassen zusammen:
Die Änderung der Geschwindigkeit von Fermionen in Abhängigkeit vom Winkel, den Fermionenweltlinien bilden, ist der Änderung der Frequenz von elektromagnetischen Wellen bei entsprechenden Winkeländerungen äquivalent.
Da die Geschwindigkeit von Photonen sich nicht ändert, muss etwas anderes die Wirksamkeit von Kontakten zwischen Photonenweltlinien und Fermionenweltlinien abhängig von Winkeln beeinflussen. Das ist die Veränderung der Frequenz der zugeordneten elektromagnetischen Wellen.
Nun könnte man einwenden, dass doch der Winkel unter dem sich Fermionenweltlinien und Photonenweltlinien treffen per definitionem immer 90° sei (vgl. dazu jedoch „Treppenhypothese“ oben). In jedem Fall muss der Winkel, den zwei Fermionenweltlinien, die untereinander Photonen austauschen, miteinander bilden, eine Rolle spielen. Nehmen wir einige Beispiele: Parallele Fermionenweltlinien tauschen Photonen ohne „Energieverluste“ aus. Bei 45° treten deutlich verringerte Energieübertragungen auf, welche in der bekannten Rotverschiebung deutlich werden. Bei 90° ist die übertragene Energie gleich Null, zwischen ca. 87 und 90° sind die Energieabnahmen extrem stark. Dasselbe beobachtet man, wenn die Weltlinienkrümmungen durch Gravitation erzeugt werden, z. B., wenn ein Körper sich zum Ereignishorizont eines Schwarzen Loches bewegt. In einigen (allen?) Fällen sind die (möglichen) Weltlinien der übertragenen Photonen wahrscheinlich gekrümmt, was in ähnlicher Weise wie bei wechselseitiger Beobachtung verschieden gekrümmter Fermionenweltlinien (Zeitdilatation usw. s. o.) zu Frequenzänderungen der zugeordneten Wellen beitragen könnte. Diesen abschnitt noch mal durcharbeiten und evtl zeichnungen zu 45° problematik und zeitwanderung einbauen s. lehrerkalender und schmierzettel oder besser? oben unter zeitreisen

DIE VERWANDTSCHAFT VON KOSMOLOGIE, QUANTENTHEORIE, INFORMATIONSTHEORIE UND ERKENNTNISTHEORIE

Im Folgenden soll exemplarisch gezeigt werden, warum und wie eng verwoben oder gar identisch manche Begriffe und Inhalte der genannten Wissenschaftsdisziplinen sind. Dies trägt zur Lösung einiger quantenphysikalischer und kosmologischer Rätsel bei bzw. hilft, sie verständlicher zu machen. (Fraktale Geometrie, Topologie, Chaos- und Spieltheorie sind wahrscheinlich ebenfalls integrierbar.).

Fundamentale Begriffe der

a) Kosmologie: Ereignis, Dimension, Wechselwirkung

b) Quantentheorie: Plancksches Wirkungsquantum, Wechselwirkung

c) Informationstheorie: Bit, Informationstransfer

d) Erkenntnistheorie: Wahrnehmung, Abbildung, Erkennen.

Die Begriffe Ereignis, Kopierfehler, (kleinste) Energie- oder Informationsmenge und Quantensprung erweisen sich als weitgehend überschneidend oder gar als synonym. Das Wesen des Ereignisses, der Information, der Erkenntnis und des Multiversums besteht in der Existenz von mindestens zwei Systemen, die sich durch mindestens 1 Bit (=kleinster messbarer Unterschied = kleinstes beobachtbares Ereignis = kleinster möglicher Kopierfehler) unterscheiden. Ein solches Doppelsystem ist auch der kleinste Baustein einer Dimension und die kleinste mögliche logische und mathematische Operation. Die Übertragung mindestens eines solchen Bausteins ist eine Informations- und Energieübertragung, das A und O der Physik (aller Wissenschaften und aller Entwicklungen). Diese Übertragung charakterisiert auch das Wesen des elementarsten Erkenntnisaktes, weil dieser Akt darin besteht, dass ein beobachtendes zeitgleitendes System (z. B. ein Mensch) über zwei benachbarte Kopien (Weltpunkte) auf einer Weltlinie zu gleiten glaubt. In herkömmlicher Sprache ist dieser Prozess die Beobachtung eines Ereignisses mit der Information ein Bit.
Ein Energie- oder Informationstransfer ist die über eine Wechselwirkung (z. B. mittels Licht) vermittelte Kombination zweier Ereignisse (=Abweichungen, Kopierfehler). Der Begriff Energietransfer beschreibt die materielle, der Begriff Informationstransfer die ideelle (formale) Übertragung.
Rekombination und Dialektik
Wenn (was wir annehmen) die Welt im Kleinen und Großen unendlich ist, gibt es keine Übertragungen mit nur einem Bit Information. Es werden immer Informations- und Energiepakete übertragen. Wenn wir von 1-Bit Übertragungen sprechen, meinen wir, dass der Beobachter nur ein Bit erkennen kann. Ein Stern kann z. B. mit bloßem Auge betrachtet nur ein Bit (heller Punkt) Information übertragen, mit einem Teleskop dagegen viele. Bei allen Transfers werden Energie- und Informationspakete neu kombiniert (Rekombination). In der Philosophie nennt man die Kombination „Synthese“, die Pakete „These“ und „Antithese“, den Kombinationsvorgang „Dialektik“. Marx behauptete, dass die materielle Kombination (Energietransfer) das Wesen der Welt ausmache, Platon und Hegel behaupteten, es sei der ideelle Transfer. Bei Hegel ist dieser ideelle Transfer auch göttlich. Die Summe aller dialektischen Prozesse sind bei ihm nämlich die Denkakte des Weltgeistes und das ist Gott. In der Physik gelten die Existenz von Göttern und alle metaphysischen Spekulationen als grundsätzlich unwahrscheinlich. Materie und Information gelten dagegen beide als existent und wesentlich, ja sogar als unabdingbar miteinander verbunden. Jeder Körper enthält Information (Form, Bauanleitung). Die Gesamtheit dieser Informationen heißt Mathematik, Logik, Naturgesetze, Bauanleitungen, Entwicklungsprinzipien usw. Manchmal werden eher dreidimensionale Zustände beschrieben. Die Aussage: „Baue einen ausschließlich rechtwinkligen Körper aus 12 gleichlangen Seiten!“ ist z. B. gleichzeitig Bauanleitung, Prinzip und Idee des Würfels.
DNA ist Bauanleitung, Prinzip und Idee der Entwicklung eines Lebewesens, des Lebens und zum Teil auch der Kultur. Die dazu gehörigen tatsächlichen Entwicklungen des Lebens, der Kultur usw. (vor allem auch des gesamten Kosmos) werden von Mathematik, Naturgesetzen und als Entwicklungsprinzipien formal beschrieben. Dabei sind alle Prozesse (Entwicklungen) eher subjektive und anthropomorphe Deutungen, die durch das Zeitgleiten entstehen. Das eigentliche Wesen der beschriebenen Entwicklungen ist die Summe aller vier- oder mehrdimensionalen Körper, also der Raumzeit oder des Multiversums. Im Mittelpunkt der kosmischen Beschreibungen steht die Geometrie mehrdimensionaler sphärischer Körper, die Gauß, Riemann usw. entwickelt haben und die Einstein auf die reale physikalische Welt übertragen hat. Im Mittelpunkt der Mikrophysik stehen die (mathematischen Regeln) der Quantenphysik.
Damit kehren wir zurück zu 1-Bit-Energieübertragungen. Machen wir uns diese an einem Beispiel klar: Wir betrachten eine Weltlinie, die Information (Energie) sendet. Als kleinste Energiemenge wählen wir ein Lichtquant, also ein Photon. Die Weltlinie sendet ein Photon aus, wenn zwischen zwei benachbarten Weltpunkten auf ihr eine Energiedifferenz von eben diesem Photon besteht. Diese Energiedifferenz wird durch den Kontakt mit einem anderen Weltpunkt einer anderen Weltlinie erzeugt. Dieser Kontakt besteht ebenfalls in der Übertragung eines Bosons. Im Falle der Gravitation sind auch Energieübertragungen ohne Beteiligungen von Bosonen denkbar. In traditioneller Sprache heißt das in den letzten Sätzen Gesagte: Durch Wärme, energiereiche Strahlung usw. können Photonen freigesetzt werden. Das emittierte Photon wird nun von einem Weltpunkt auf einer anderen Weltlinie aufgenommen (absorbiert). Dadurch wird der auf der Weltlinie folgende Weltpunkt gegenüber dem absorbierenden um den Energiebetrag des Photons verändert.
Damit ist das Wesen des Informationstransfers geklärt. Ein Informationstransfer besteht aus 4 unterschiedlichen Weltpunkten, die durch mindestens ein Boson miteinander verbunden sind. Der Eindruck von Kausalität und zeitlichen Folgen entsteht natürlich wieder nur durch das menschliche Zeitgleiten.
Im einfachsten Falle gleitet das menschliche Bewusstsein über zwei benachbarte Weltpunkte auf einer beobachtbaren Weltlinie. Diese Weltpunkte mögen ein schwarzer und ein weißer Punkt sein. Die Informationsmenge besteht im Unterschied zwischen diesen Punkten. Sie beträgt ein Bit. Es genügt auch ein einzelner Lichtblitz. Dann besteht die Informationsmenge im Unterschied zwischen der Dunkelheit und dem Blitz. Die Zeichen 0 und 1 sind für diese Zustände ebenso geeignet wie gebräuchlich (binäre Zeichensysteme in elektronischen Informationsübertragungssystemen). Beziehen wir nun den Beobachter genauer in diese Informations- und Energieübertragung mit ein. Betrachten wir also den Kontakt zwischen zwei Weltlinien. Das erste Ereignis mag die Emission eines Photons in einer Blitzlampe, das zweite seine anschließende Absorption auf der Netzhaut eines Menschen sein. Wenn dieser Reiz (Information, Energie, Ereignis) zur Sehrinde weitergeleitet und weiterverarbeitet wird, liegt ein Erkenntnisakt vor. Die übertragene Informationsmenge beträgt ein Bit. Zum Wesen der Informationsübertragung, jeder Erkenntnis und jedes Messvorganges gehört die Veränderung eines Objektes um mindestens ein Bit und die Veränderung eines Beobachters um mindestens ein Bit. An jedem Beobachtungsvorgang sind also mindestens zwei Objektkopien und zwei Beobachterkopien (Weltpunkte) beteiligt. Abb. 4 soll dies verdeutlichen. Zeitlich eng benachbarte Hasenkopien sind räumlichen Hasenkopien ebenso äquivalent wie räumliche Zwillinge zeitlichen Zwillingskopien oder wie eine Raumreise von New York nach Kanada einer Zeitreise innerhalb des scheinbar gleichbleibenden New Yorks vom 1.8. zum 31.12. eines Jahres insofern, als beide Reisen in den Winter führen. Die Reisen unterscheiden sich nur durch die Wahl der scheinbar durchwanderten Dimension (vgl. Abb. 2).

Abb. 4

Das Anlegen der Ohren ist Symbol für eine Änderung von 1 Bit.

Die Beobachterkopien können untereinander keine Informationen austauschen. Beide Beobachterkopien haben deshalb keine Möglichkeit zu entscheiden, ob die Hasen gleich sind. Menschen (auch manche Experimentalphysiker) unterliegen jedoch der Illusion, dies zu können, obwohl ihnen nur probabilistische Aussagen möglich sind. Kopie 2 vergleicht Kopien der Hasen (oder von Zwillingsphotonen) in seinem Gedächtnis miteinander und überträgt diesen Vergleich unzulässig auf die beobachtete äußere Realität. Ebenso unbeweisbar ist für Kopie 2 die Aussage, die Hasen hätten sich nicht verändert, wenn die Kopien der Hasen identisch sind. Wenn Beobachterkopie 1 auch nur 1 Bit Information von Hasenkopie 1 aufnimmt, ist Hasenkopie 1 nicht gleich Hasenkopie 2. Der Messvorgang (Beobachtung, Erkenntnis) vernichtet die Identität.
Damit haben wir die wichtigste Ursache für einige quantenphysikalische Rätsel aufgedeckt. Die meisten Physiker gehen bei ihren Messungen von der falschen Annahme aus, dass sie und ihre Messgeräte unveränderliche Einheiten (kontinuierliche Unitäten in der Zeit) sind. Sie berücksichtigen weder, dass sie und ihre Messgeräte bei den beiden Messoperationen, die zu jeder Messung gehören, jeweils andere Weltpunkte (Kopien) sind, noch, dass sich alle am Messvorgang beteiligten Kopien an mindestens vier verschiedenen Orten befinden (befanden). Einfacher gesagt, sie berücksichtigen ihr Zeitgleiten und die serielle Natur (Weltpunktsequenzen) beobachteter und beobachtender Weltlinien nicht oder unzureichend.
Je größer der Unterschied zwischen den Informationsgehalten von Objekt und Informationsübertragungsmittel (z. B. Photonen) ist, desto weniger wird deutlich, dass angenommene Identitäten Illusionen sind.
Ob wechselwirkungsfreie Messverfahren, die Experimentalphysiker in den neunziger Jahren zur Anwendungsreife gebracht haben, dieses Problem beseitigen können, scheint sehr prüfenswert.
Widmen wir uns dem vielleicht größten Grundproblem der (Quanten-)Physik nun etwas genauer:

DIE ÜBERPRÜFUNG DER GLEICHHEIT VON SYSTEMEN

Dieses Problem spielt wahrscheinlich bei allen quantenphysikalischen Rätseln eine Rolle. Es entsteht, weil das Bilden von Kopien mit und ohne Fehler sowohl Grundprinzip der physikalischen Welt wie auch der Erkenntnis ist. Dass identische Systeme nicht unterscheidbar sind, ist eine evidente Forderung der Logik (vgl. „Die Identität des Ununterscheidbaren“ bei Leibnitz). Wenn man eine Kugel zu hundert gleichen in eine geschlossene Drehtrommel gibt und mischt, ist es unmöglich, sie später ohne Informationsaufnahme zu identifizieren. Dieses Nichtunterscheidbarkeitsprinzip muss für Photonen genauso gelten wie für konventionelle Körper und für zeitliche Kopien (Hasen s. o.) genauso wie für räumliche (Kugeln s. o.). S. Hawking hat mathematisch bewiesen, dass alle Dimensionen prinzipiell austauschbar sind. Wenn von -für uns nicht unterscheidbaren- Zwillingsphotonen nicht das zweite verschwinden würde, wenn das erste in einem Detektor absorbiert wird (vgl. Experimente von Bell, Aspect, Zeilinger usw.), würde dies gegen das Nichtunterscheidbarkeitsprinzip verstoßen. Wir haben es hier mit der Nichtlokalität zu tun, die wir weiter unten genau erklären werden, für deren Verständnis wir aber schon jetzt einige Grundlagen schaffen:

Ein Beobachter kann niemals gleichzeitig Informationen von identischen Kopien aus Gegenwart und Vergangenheit abrufen, weil er durch die Beobachtung die Identität zerstört und weil es möglicherweise physikalisch-technisch - auf jeden Fall aber für heutige Menschen - unmöglich ist. Dies muss nach Hawking auch für räumliche Kopien (Zwillingsphotonen) gelten. Deshalb muss es unmöglich sein, ein Zwillingsphoton zu beobachten, wenn sein Partner absorbiert wird. Es muss eine Kopplung (Verschränkung, Kohärenz) zwischen identischen Systemen geben, die ihr gleichzeitiges Verschwinden sichert. Diese Kopplung entspricht weitgehend dem, was in der Physik „Nichtlokalität“ genannt wird.

Ein denkbares Erklärungsmodell wäre:

Ruhende Photonen oder identische Photonenkopien bilden ein ubiquitäres Photonenmeer wie Elektronen in einem Metall, das zu jedem Atom im Meer unverzögert Kontakt haben kann (vgl. „schattenhafte Photonen“ bei D. Deutsch und Ausbreitung von Wellen im gesamtem Teich im Teichmodell usw. [Raumzeit] oben). Sobald aber ein bestimmter Kopierpunkt einen Photonenzwillingspartner absorbiert, verliert er seine Gleichheit mit anderen Photonenkopien. Diese verlieren ihre Identitätsfreiheit und müssen mit dem Zwillingspartner in dessen neue vier(n)dimensionale Welt eintauchen. Dies ist physikalisch kein Problem, da räumliche wie zeitliche Zwillingsphotonen keinen raumzeitlichen Abstand voneinander aufweisen und Bewegung eine Illusion ist (vgl. Abb. 2). Aus Sicht der Photonen hat es nie eine Trennung gegeben, und für das gemeinsame Verschwinden (aus unserer Sicht eine überlichtschnelle Scheinbewegung) ist kein Zeit-, Energie- oder Informationsaufwand nötig, da zwischen den Photonen kein Informationsunterschied und kein raumzeitlicher Abstand besteht. Scheinbewegungen sind nur dann - und auch dann vielleicht nicht immer (s. o. [Antimaterie]) - an die Lichtgeschwindigkeitsillusion gebunden, wenn Informationen übertragen werden. Die Trennung von Zwillingsphotonen würde aber einen Informationsaufwand bedeuten, für den keine Energie (=Informationsdifferenz) zur Verfügung steht. Dieses Energiedefizit ist äquivalent zum gesuchten Kopplungsprinzip und zum Nichtunterscheidbarkeitsprinzip. Würde ein Zwillingsphotonenpartner von einem anderen Weltpunkt (=andere Zukunft) absorbiert als der andere, käme dies einem unzulässigen Informationstransfer aus der Vergangenheit gleich.

Zwillingsphotonenkopien sind der Existenz nur eines Photons äquivalent. Kein konventioneller Beobachter kann zwischen diesen beiden Möglichkeiten unterscheiden. These 6 dieses Buches geht von der Möglichkeit aus, dass Photonen nahezu allgegenwärtige ruhende Systeme sind, durch die Beobachter zeitgleiten. Sie ist allerdings auch mit identischen Kopien und der Transaktionshypothese von Carter vereinbar.

ERKLÄRUNGEN UND LÖSUNGSVORSCHLÄGE ZU EINIGEN QUANTENPHYSIKALISCHEN RÄTSELN

Wir gehen von folgender Grundsatzhypothese:

Beobachter und Beobachtungsobjekte sind 4d-Weltlinien die aus rhythmisch, scheinbar lichtschnell, quantenanalog kopierten Weltpunkten bestehen. Wenn Beobachter über diese Weltlinien gleiten, entstehen in ihren Psychen Vorstellungen, die sie mit Begriffen wie:
Wellenhaftigkeit von Körpern und Photonen, Quantelung, Tunneleffekt und Nichtlokalität beschreiben.
Außerdem gilt es, die Begriffe „Multidimensionalität“ und „Unbestimmtheit“ (Unschärferelation) zu erklären, was nur unvollständig gelingen wird.

Vorschläge zur Erklärung der Quantelung und der Wellennatur von Licht und Materie
Wenn 4d-Weltlinien, z. B. Menschen und ihre Messgeräte, andere 4d-Weltlinien beobachten, übertragen sie die eigene Quantenhaftigkeit, Stochastik, Wellenhaftigkeit und Probabilität mehr oder weniger unzulässig anthropomorph wechselseitig aufeinander. Mikropartikel erscheinen also möglicherweise nicht nur deshalb gequantelt, weil sie es sind, sondern auch, weil alle Beobachtungssysteme es sind. Grobe Beobachtungssysteme, wie z. B. Menschen, bestehen aus vielen Einzelsystemen (Teilchen), deren Quantelungen sich überlagern und verwischen. Deshalb können sie Quantelungen wechselseitig nicht erkennen. Nur wenn die Beobachtungsobjekte (und die an Messungen beteiligten Teile von Beobachtungssystemen?) sehr klein sind, wird die Quantelung deutlich. In welchem Maße jedes der beiden Systeme (Objekt und Messgerät) zur Beobachtung von Quantelungen beiträgt, ist nicht ganz klar. Das gilt auch für die Beobachtung von Bosonen (kräfteübertragende Teilchen). Photonen z. B., weisen manchmal Wellennatur auf, weil Beobachter wellenartig gequantelt zeitgleiten, weil Photonen selbst wellenartig gequantelt sind oder weil beides zu dieser Beobachtung beiträgt. In allen Fällen wird wahrscheinlich die Kopierfrequenz (=zeitliche Geschwindigkeit) der beobachteten Weltlinie durch den Vergleich mit der beobachteten eigenen Kopierfrequenz ermittelt. Je größer der Winkel ist, unter dem sich die Weltlinien wechselseitig betrachten und je (größen)ähnlicher Beobachtungsmittel (Photonen) und Beobachtungsobjekt sind, desto auffälliger werden Wellenhaftigkeit und Quantenhaftigkeit (s. Abb. X oben). Diese Beobachtung wird, wie die gesamte Wellennatur aller Körper) vielleicht auch durch den häufig treppenartig erscheinenden Aufbau von Weltlinien bewirkt (vgl. Treppenhypothese oben).

Vorschläge zur Erklärung des Unbestimmtheitsprinzips

Es ist unmöglich, Paare einiger Grundgrößen, wie Aufenthaltsort und Geschwindigkeit eines Objektes, gleichzeitig genau zu bestimmen (Heisenbergsche Unschärferelation). Alle Messungen (und Zukunftsaussagen) sind probabilistisch. Dies wird durch die Schrödingersche Wellenfunktion beschrieben. Die Erklärung für dieses Phänomen liegt grundsätzlich in Wechselbeziehungen zwischen Beobachter und Objekt. Diese Wechselbeziehungen sind bisher nicht restlos verstanden. Das ist ein Grund dafür, dass auch die Unbestimmtheitsrelation noch nicht nachweisbar richtig erklärt werden kann.
Es erscheint mir denkbar, aber ziemlich spekulativ, dass u. a. das Verständnis der Ähnlichkeit von Kopien im Gedächtnis (gespeicherte Information) und realen Kopien, wie z. B. Weltpunktserien auf Weltlinien zur Erklärung verschiedener quantenphysikalischer Rätsel beitragen könnte. Ich erinnere daran, dass diese Kopientypen wesensgleiche, verwobene, sich wechselseitig „beeinflussende“, Dimensionsbildungsorte sein könnten (s. oben und These 8).
Jede Messung verändert Objekt und Beobachter (s. o.). Je ähnlicher Objekt und Beobachtungsmittel, desto auffälliger wird dies.
Die im Quantenbereich beobachtete Probabilität beruht möglicherweise ebenfalls auf dem Aufbau von Weltlinien. Wenn sich z. B. zwei Menschen wechselseitig beobachten und vermessen, dann beobachten sich tatsächlich zwei Weltlinien, die aus je einer Serie von zeitlichen und räumlichen Quanten (Weltpunkten, Kopien) bestehen und zeitgleiten. Möglicherweise sind beide sogar noch Teile multidimensionaler Netzwerke. Weil wir diese Bedingungen bei physikalischen Messungen nur z. T. berücksichtigen, kommen wir zu verschiedenen nur probabilistischen oder rätselhaften Ergebnissen. U. a. muss bei Messungen ein Vergleich der Kopierfrequenzen der Objekt- und Beobachterweltlinie vorgenommen werden. Vielleicht ist es aber auch für einen Teil des Multiversums (Beobachter), der aus dreidimensionalen Kopien besteht, die untereinander keine Informationen austauschen können, grundsätzlich unmöglich, eine andere 4d-Weltlinie exakt zu vermessen.

Zur Erklärung der Unbestimmtheit mögen folgende zwei Erklärungsmöglichkeiten, die vielleicht (sich ergänzend?) beide gültig und wesensgleich sind, beitragen:
Das erste Modell: Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren loop-Quantengravitation zeitliche Körnung Quantenfluktuation als Unschärfe von Energie und Zeit s. „Was ist Zeit?“ Andreas Müller

Zwischen zwei benachbarten dreidimensionalen Kopien (=Weltpunkten) innerhalb einer vierdimensionalen Weltlinie gibt es einen informationstheoretisch unzugänglichen, probabilistischen Kopiebildungstotraum, in dem die neue Kopie mit allmählich zunehmender Wahrscheinlichkeit zu entstehen scheint (s. These 9). Quantenphysikalische Messungen, auf die sich solche Toträume auswirken, unterliegen dem Unbestimmtheitsprinzip. Dieses Modell ist möglicherweise - zumindest mit heutigen Mitteln - unbeweisbar, da sich ja gerade die zu untersuchenden Teilbereiche einer Einzelweltlinie (Toträume) als unbeobachtbar erweisen. Dies ist übrigens möglicherweise eine andere Formulierung der Unbestimmtheitsrelation.
Das zweite - von vielen Physikern vertretene - Erklärungsmodell geht von der Multidimensionalität des Kosmos aus. Jeder Messende ist ein dreidimensionaler Ausschnitt aus einer 4d-Weltlinie, der an jedem Gegenwartspunkt in viele Zukünfte (Dimensionen) kopiert wird. Eine Messung besteht aus zwei Messoperationen. Solange aus der Sicht z. B. eines Photons bei der ersten Messung nicht feststeht, in welche der möglichen Zukünfte der Messende „geht“ (welche er bewusst erleben wird, besser: welche der vielen zukünftigen Kopien des Erstmessers zum Photon „geht“ und die zweite Messung ausführt?), bleibt es unbestimmt und wellenartig (Abb. und Erläuterungen s. o.). Sobald es von einer bestimmten Zukunftskopie erreicht wird (=Absorption oder u. U. Dekohärenz), wird es ein bestimmtes erfahrbares Teilchen (Photon). Zur Klärung des Unbestimmtheitsprinzips könnten auch folgende hypothetischen Gedanken beitragen.

Die Beobachtung eines konkreten Weltlinienausschnittes ist immer die Beobachtung eines Multiversums. Jeder Ausschnitt besteht aus möglicherweise unendlich vielen Einzelweltlinien. Sein Informationsgehalt ist möglicherweise unendlich. Die Einzelbits sind (für uns?) nicht unterscheidbar. Sie werden zu Informationspaketen zusammengefasst wahrgenommen. Aus der Sicht des Beobachters enthält das kleinste, für ihn wahrnehmbare Informationspaket ein Bit Information.

Jeder Weltlinienausschnitt enthält zudem möglicherweise unendlich viele Kopiebildungstoträume. Der probabilistische Charakter der Wahrnehmung (die Unschärfe) beruht möglicherweise auf dem Zusammenwirken vieler Toträume vieler Dimensionen und auf der Multidimensionalität der Welt (s. u.).

Dabei wirken Toträume innerhalb eines dreidimensional erscheinenden Kopiensystems genauso wie solche höherer und tieferer Dimensionen. Ein dreidimensionaler Körper besteht aus möglicherweise unendlich vielen Weltlinien unendlich vieler tieferer Dimensionen. Alle Toträume aller Dimensionen sind prinzipiell wesensgleich. Jede Weltlinie ist möglicherweise ein Zickzackkurs durch potentiell unendlich viele Weltlinienausschnitte aus potentiell unendlich vielen Dimensionen. Abb. 4 zeigt exemplarisch zwei mögliche Wege eines 3d-Körpers durch ein 5d-Universum. In Wirklichkeit werden viele - vielleicht sogar alle - Wege „begangen“. Gleichgültig, welchen Weg durch gleichgültig welche Dimensionen ein Mensch bewusst erlebt, baut er seine Wahrnehmungen stets zu einem näherungsweise vierdimensionalen Erinnerungssystem (Erinnerungstunnel s. o. Modelle) zusammen. Dies stimmt weitgehend mit dem herkömmlichen Begriff „episodisches Gedächtnis“ überein. Das episodische Gedächtnis liefert Erinnerungen an Vorgänge, die man erlebt hat.

Abb. 5

An dem, was Menschen eine vierdimensionale Weltlinie nennen, sind also möglicherweise potentiell unendlich viele „höhere“ wie „tiefere“ Dimensionen beteiligt. Da alle Dimensionen gleichwertig sind (Länge ist nicht höher oder tiefer als Breite, Höhe oder Zeit), sind die Begriffe „höher“ und „tiefer“ anthropomorph und irreführend. „Höhere“ und „tiefere“ Dimensionen sind nur der menschlichen Wahrnehmung weniger zugänglich als die so genannten ersten vier.

Vorschläge zur Erklärung des Tunneleffektes

Wenn eine 4d-Weltlinie auf ein Photon oder sonstige Mikropartikel trifft, kann sie dieses absorbieren, reflektieren oder durchlassen. Manchmal durchtunnelt ein Mikropartikel entgegen der Erwartung eine Weltlinie. Dies geschieht, wenn der Kontakt nicht an einer Vollkopie, sondern an einem oder mehreren Kopiebildungstoträumen stattfindet. Die Durchtunnelungswahrscheinlichkeit hängt von der zufälligen Wahrscheinlichkeitsverteilung von Toträumen und Fertigkopien auf dem scheinbaren Weg des Photons durch die Weltlinie(n) ab. Ein dreidimensionales Modell zum Tunneleffekt ist z. B. ein Stapel aus aufeinanderliegenden Badmintonschlägern, der so bewegt wird, dass ein Staubkorn (≙ Photon) ihn durchdringt. Die Sehnen entsprechen den Vollkopien, die Löcher dazwischen den Toträumen.

Wie für die Unbestimmtheitsproblematik könnte auch die Multidimensionalität für die Erklärung des Tunneleffekts entscheidende Bedeutung haben.

Vorschläge zur Erklärung der Nichtlokalität
Am Beispiel der Nichtlokalität wollen wir im Folgenden kurz andeuten, wie die meisten quantenphysikalischen Rätsel entstehen und vielleicht gelöst werden können.

Die Nichtlokalität

Wir erinnern noch einmal an die Definition: Zwei (bestimmte) Mikropartikel können, wenn dabei keine Information transportiert wird, mit Überlichtgeschwindigkeit interagieren. Zum Beispiel verschwinden zwei Zwillingsphotonenpartner gleichzeitig, wenn einer von ihnen verschwindet, auch wenn sie 13 Meter (wahrscheinlich sogar Milliarden Lichtjahre) voneinander entfernt sind. Diese Erscheinung wurde von Einstein als geisterhafte Fernwirkung bezeichnet und wird heute Nichtlokalität genannt. Sie erscheint rätselhaft und mit dem gesunden Menschenverstand nicht vereinbar.
Die Zeitgleittheorie führt zu der These, dass die Nichtlokalität den Charakter einer anthropomorphen menschlichen Illusion hat.
Physiker beobachten das Phänomen „Nichtlokalität“ vor allem aus folgenden Gründen:

Auch Photonen vollziehen keine objektiven Bewegungen. Die menschliche Illusion der lichtschnellen Bewegungen von Photonen entsteht aus dem Gleiten des menschlichen Bewusstseins durch die Raumzeit. Aus der Sicht der Photonen bewegen wir uns mit Lichtgeschwindigkeit, während sie ruhen. Außerdem vergeht aus ihrer Sicht während ihrer scheinbaren Bewegungen keine Zeit. Aus der Sicht der Zwillingsphotonen ist der raumzeitliche Abstand zwischen ihnen immer gleich Null. Wenn die Bewegung der Photonen und das Vergehen von Zeit subjektive menschliche Erscheinungen sind, wird die überlichtschnelle Interaktion (= "geisterhafte Fernwirkung" =Nichtlokalität) der Photonen, ebenfalls zu einer erklärbaren Illusion. Das Gleiche gilt für die Superposition (s. u.).

Die folgenden drei Argumente machen den illusionären Charakter der Nichtlokalität deutlich:

Die Beobachtung der Nichtlokalität beruht darauf, dass die meisten Physiker bei Messungen zur Nichtlokalität ihre eigene Veränderlichkeit während ihres Zeitgleitens nicht berücksichtigen. Jede Messung besteht aus zwei Messoperationen. Um z. B. die Geschwindigkeit eines Objektes zu messen, muss zweimal sein jeweiliger Aufenthaltsort an verschiedenen Stellen bestimmt werden. Die meisten Physiker berücksichtigen nicht, dass sowohl diese Stellen, als auch die messenden Physiker und Messgeräte nicht identisch sind. Wenn zwischen den beiden Messungen z. B. eine Sekunde Zeit vergeht, liegen die Kopien der Physiker und der Messgeräte an diesen Stellen auf ihren Weltlinien 300.000 Kilometer voneinander entfernt.

Fassen wir die Erklärung der Nichtlokalität aus der Sicht der Zeitgleittheorie noch einmal zusammen:

1. Da sich nichts bewegt, ist auch die Vorstellung bewegter Photonen eine Illusion.

2. Selbst wenn es Bewegung gäbe, wäre die Sichtweise, dass Photonen ruhen und menschliche Beobachter sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, ebenso zulässig, wie die übliche umgekehrte Sichtweise. Die Möglichkeit der Umkehrbarkeit dieser Sichtweisen ist eine Forderung der Relativitätstheorie.

3. Selbst wenn es Bewegung gäbe, würde aus der Sicht der Zwillingsphotonen kein Raum zwischen ihnen überbrückt werden müssen und (oder?) dafür müsste keine Zeit vergehen. Der räumliche und auch der zeitliche Abstand zwischen ihnen, den Beobachter messen, existiert nur für die jeweiligen Beobachter, wie z. B. für Menschen. Aus der Sicht der Photonen ist, was Einstein schon gezeigt hat, der raumzeitliche Abstand zwischen ihnen immer gleich Null. Der Begriff „raumzeitlicher Abstand“ weist darauf hin, dass alle vier den Menschen vertrauten Dimensionen zu einer nicht vorstellbaren Einheit, der Raumzeit, verschmolzen sind. Genauere Erklärungen finden sich u. a. in „ABC der Relativitätstheorie“ von B. Russell.
4. Der Eindruck überlichtschneller Interaktion entsteht, wenn zeitgleitende Forscher Zwillingsphotonen beobachten, ohne ihre eigenen Veränderungen während der notwendigen Messungen zu berücksichtigen. Der Ort (die Kopie des Labors), an dem die beiden Zwillingsphotonen nach 13 Metern Bewegung gemeinsam verschwinden, ist nicht der gleiche, wie der, an dem sie entstanden. Auch die Forscher(kopien) sind andere als am Beginn des Experiments (vgl. These 6).

Wir formulieren noch einmal anders: Da die lichtschnelle Bewegung von Photonen, wie jede Bewegung, eine Illusion ist, ist auch die Nichtlokalität (Beamen, geisterhafte Fernwirkung) eine Illusion. Dimensionen sind nach Hawking gleichwertig und austauschbar. Räumliche Zwillingsphotonen sind daher zeitlichen Zwillingsphotonen äquivalent. Sie können ohnehin als kohärente identische Kopien voneinander aufgefasst werden. Wenn Zwillingsphotonen trotz beliebiger Distanzen zwischen ihnen gleichzeitig zu verschwinden scheinen (Dekohärenz) oder sich zeitlich rückwärts zu beeinflussen scheinen, so erklärt sich dies daraus, dass ihr großer Abstand, ihre Geschwindigkeit, ihre zeitliche Gerichtetheit und die Gleichzeitigkeit menschliche, subjektive Illusionen sind, die für die Photonen nicht gelten. Das tatsächliche Verhalten eines Objekts entspricht aber immer seiner Selbstbetrachtung (Eigenzeit), nicht der anthropomorphen Fremdbeobachtung. Aus der Sicht der Photonen ist ihr raumzeitlicher Abstand stets gleich Null. Sie bilden wahrscheinlich eine Unität.

Dieses Erklärungsmodell könnte durch das sehr plausible Transaktionsmodell nach Carter (s. J. Gribbin „Schrödingers Kätzchen“, S. 334) sinnvoll ergänzt werden. Es geht davon aus, dass elektromagnetische Wellen im üblichen Sinne aus einer Kombination von retardierten und avancierten Wellen aufgebaut sind, was schon Feynman vorgeschlagen hatte. Der avancierte Wellentyp ist in die Vergangenheit gerichtet. Plausibel scheint dieses Modell, weil es beide Lösungen der zugrunde liegenden Gleichungen berücksichtigt und zeitlich rückwärts gerichtete Scheinbewegungen überzeugend erklären kann.

Vorschläge zur Erklärung der Superposition

Superposition ist wahrscheinlich eine Sonderform der Nichtlokalität. Ein Teilchen scheint sich, wie ein Zwillingsphotonenpaar, gleichzeitig an zwei verschiedenen Orten aufzuhalten. Es gelten die gleichen Erklärungsprinzipien wie bei Photonennichtlokalität. Bei jeder Teilchengruppe, bei der man die Nichtidentität der Einzelelemente nicht nachweisen kann, besteht Äquivalenz zwischen einem scheinbar beliebig schnell bewegten Einzelteilchen und beliebig vielen identischen Zwillingsteilchen.

Physikalische Grundbegriffe im Lichte der Zeitgleittheorie

Im Folgenden widmen wir uns den wichtigsten physikalischen Grundbegriffen. Auf diese wirft nämlich die Zeitgleittheorie ein neues Licht, welches das Wesen dieser Grundbegriffe deutlicher macht und ihre Definitionen zum Teil etwas verändert. Gleichzeitig liefert die folgende Zusammenstellung von Thesen noch einmal eine Zusammenfassung wichtiger Erkenntnisse der Zeitgleittheorie und einige Erweiterungen, die z. T. Verbindungen zu anderen Wissenschaften (Biologie, Philosophie, Psychologie) herstellen.
Wir möchten betonen, dass einige der folgenden Thesen ausdrücklich als Hypothesen gekennzeichnet sind. Wir gehen davon aus, dass einige dieser Hypothesen noch Fehler enthalten, oder sogar grundsätzlich falsch sind. Wir bitten diese deshalb als Denkanstöße aufzufassen, die korrigiert und verbessert werden können und müssen. Anregungen nehmen wir gerne unter zweistein@justmail.de entgegen.

These 1
Die Begriffe „Bewegung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Länge, Zeit, Masse, Trägheit, Kausalität, Ladung, Kraft, physikalische Symmetrien, Unbestimmbarkeit, Nichtlokalität und Wellenhaftigkeit“ beschreiben nicht exakt objektive, invariante physikalische Tatsachen, sondern z. T. subjektive, anthropomorphe, arterhaltende Wahrnehmungsmuster, bzw. sogar Illusionen, die bei der Projektion vier- (oder mehr-) dimensionaler Weltlinien in unsere dreidimensionale Welt und durch die Interaktion zwischen Beobachter und Objekt (u. a. durch das Zeitgleiten) entstehen. Es gibt jedoch zu jeder dieser Erscheinungen exakt korrespondierende physikalische Tatsachen, nämlich die Struktur eines mindestens vierdimensionalen Körpers sowie die von physikalischen Gesetzen bestimmten Relationen zwischen seinen Elementen (Weltpunkten). Dies ist lediglich eine Anwendung folgender in der Physik und Philosophie bekannten Sichtweise: Der menschliche Geist ist nicht geschaffen, um das Wesen der Welt zu erkennen. Alle Erkenntnisse und Beschreibungen sind nicht verifizierbar und haben Modellcharakter.

These 2 Weltlinien

Eine vierdimensionale Weltlinie ist nicht die Verbindungslinie zwischen zwei Orten, die ein bewegtes Objekt durchquert - also ein dreidimensionaler Zeitwurm, den z. B. ein fliegender Ball bildet - sondern ein vierdimensionaler für uns nicht vorstellbarer materieller Zeitwurm (=4d-Weltlinie), der senkrecht oder in einem anderen Winkel auf dieser Verbindungslinie steht, wie z. B. die Höhe auf Länge und Breite.

These 3 Bewegung

Bewegung ist keine objektive physikalische Tatsache. Die Bewegungsillusion entsteht in der menschlichen Psyche bei der Beobachtung einer statischen vierdimensionalen Weltlinie, die i. d. R. einen Winkel zwischen 0° und 90° mit der Beobachterweltlinie bildet oder zu bilden scheint.
Die Bewegungsillusion entsteht durch das Zeitgleiten prinzipiell genauso, wie beim Betrachten schnell hintereinander gezeigter zweidimensionaler Kopien (=Einzelfotos) eines Films und in den oben beschriebenen Modellen (Teich, Erdkugel). Wie bei der Filmvorführung nacheinander zweidimensionale Bilder aktiviert (beleuchtet) werden, werden beim Zeitgleiten nacheinander die Gehirne der benachbarten Kopien auf einer menschlichen Weltlinie aktiviert. Nach Einstein ist Bewegung relativ. D. h., wenn z. B. zwei Weltlinien (A und B) einen Winkel von 45° bilden, sind folgende Aussagen gleichberechtigt:
1. Der zu A gehörige Körper bewegt sich mit halber Lichtgeschwindigkeit vom zu B gehörigen weg.
2. Die Umkehrung dieser Aussage
3. Beide Körper entfernen sich mit je ¼ Lichtgeschwindigkeit voneinander.
Diese Relativität gilt nur für zeitgleitende Beobachter. Objektiv existiert ein unveränderliches (unrelatives) Netzwerk aus vierdimensionalen Weltlinien mit klaren festen Zuordnungen zwischen allen seinen Elementen, so wie zwischen den Äpfeln an einem Baum. Deren objektive Beziehungen sind unveränderlich, gleichgültig wie oft, wie schnell, mit welcher Informationsübertragungsgeschwindigkeit zeitgleitende Wesen innerhalb ihrer Wahrnehmungswelt (Wasserspiegel oder 3d-Raum) durch das 3d-Astwerk oder vierdimensionale Netzwerk gleiten. Und nun kommt das Paradoxe: Wenn es aber keine überlichtschnellen Informationsübertragungen gibt, bleiben diese Vorstellungen fiktiv und illusionär, obwohl sie die eigentliche physikalische Realität darstellen.

These 4 Geschwindigkeit

Das Wesen der Geschwindigkeit liegt im Maß des Winkels, den Weltlinien (=[Oberflächen]Struktur des vierdimensionalen Universums) miteinander bilden oder zu bilden scheinen. 0° = Ruhe, 45° = halbe Lichtgeschwindigkeit, 90° = Lichtgeschwindigkeit, zwischen 90° und 270 ° = überlichtschnelle, zeitlich rückwärts gerichtete Antimateriescheinbewegung (vgl. These 17). Die Illusion der Geschwindigkeit (Beschleunigung, Bewegung) entsteht durch das Zeitgleiten.
These 5 Weltlinienkrümmung und Wechselwirkung

Weltlinien können den Raum krümmen, die Krümmung gekrümmter Räume annehmen und wechselseitig ihre Krümmung (Richtung) und andere Eigenschaften (Spin. Symmetrie s. o.) verändern. Diese Erscheinung, vor allem ihre (so genannten) Ursachen, wird herkömmlich mit dem Begriff Wechselwirkung (oder Kraft) umschrieben. Wenn ein Mensch einen scheinbar bewegten dreidimensionalen Ausschnitt einer gekrümmten vierdimensionalen Weltlinie beobachtet, verändert sich mit zunehmender Krümmung (entspricht Beschleunigung) sein Blickwinkel so, dass der dreidimensionale Ausschnitt zeitlich gedehnt und eine Längenausdehnung geschrumpft erscheint (s. Abb. 1, Erläuterungen s. o.).

These 6 Photonen „Vom Kopf auf die Füße"

Die traditionelle Auffassung, dass wir ruhen und Photonen oder lichtschnelle Systeme sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, ist umkehrbar. Aus der Sicht eines uns lichtschnell erscheinenden Körpers ruht dieser und wir bewegen uns mit Lichtgeschwindigkeit. Jede menschliche Weltlinie bezeichnet sich selbst als ein ruhendes System und alle anderen nichtparallelen Weltlinienelemente bezüglich bestimmter Dimensionen als gedehnt und/oder geschrumpft. Jedes System, wie z. B. eine Weltlinie, verhält sich jedoch tatsächlich entsprechend seiner Selbsteinschätzung (Eigenzeit), wie z. B. Myonen auf dem Weg durch die Erdatmosphäre. Myonen existieren in der Erdatmosphäre so lange, wie es nach ihrer Eigenzeit möglich ist, nicht so lange, wie es nach menschlichen Uhren und naiven Berechnungen zu erwarten wäre. Auch Photonen verhalten sich, zumindest in vielen Fällen, so, wie es ihrer Selbstbetrachtung entspricht. Ihre lichtschnelle Bewegung kann als eine menschliche Illusion aufgefasst werden, die durch das Zeitgleiten entsteht. Da ein Photon sich also als ruhend und als raumzeitliche Unität mit einem Zwillingsphoton von sich selbst betrachtet, haben auch überlichtschnelle Bewegungsinteraktionen zwischen Zwillingsphotonen (Nichtlokalität) den Charakter von Illusionen. Nach Einstein bewegt sich jedes System mit Lichtgeschwindigkeit. Ein hypothetisches! ruhendes System bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit durch die vierte Dimension, ein konventionell lichtschnelles System durch mindestens eine der drei räumlichen Dimensionen, aber nicht durch die vierte und ein 150.000 km/sec schnelles System zu jeweils gleichen Teilen durch die vierte und mindestens eine räumliche Dimension (vereinfacht durch den Raum). (Erläuterungen, s. o., insbesondere Abb. 1 und 2)

These 7 Dimensionsbildung als Kopiebildung

N-dimensionale Weltlinien bestehen aus einer Serie von Kopien (Weltpunkten), die Körper der Dimension (n - 1) sind. Vierdimensionale Weltlinien bestehen somit aus dreidimensionalen Kopienserien (Körpern). Diese werden, wenn sie nach herkömmlicher Auffassung ruhen, mit scheinbarer zeitlicher Lichtgeschwindigkeit und mit Fehlern (=Ereignisse =Bits =wellenartige quantensprunganaloge Abweichungen) gebildet. Dieser Vorgang entspricht weitgehend dem Wesen von Zeit(fluss), Dimensionsbildung und Quantelung. Dimensionsbildung ist Kopiebildung. Wahrnehmung, Gedächtnis, DNA-Replikation, Computersimulationen usw. sind Kopiebildungen. Daraus folgt eine besonders spekulative Hypothese mit teilweise philosophischem Charakter:

Hypothese 8 Erkenntnis als Dimensionsbildung

Das eigentliche Wesen von Wahrnehmung, Gedächtnisbildung, Computersimulation und vielleicht aller (dreidimensionalen) Kopierprozesse ist Dimensionsbildung. Man kann die Entwicklung des Lebens als die allmähliche Bildung einer Dimension auffassen. Statt Entwicklung spricht man natürlich besser von einem Entstehungsort mit graduellen inneren Veränderungen. Das Leben ist ein System, das die Struktur der äußeren Welt als genetische und/oder zentralnervöse Information in sich abbildet. Die Wahrnehmung und Informationsspeicherung durch das irdische Leben während der letzten 3,8 Milliarden Jahre erfolgte mit hoher, aber im Durchschnitt abnehmender, Fehlerrate. Der Urknall ist ein analoger Prozess. Urknall und Erde (Menschheit) sind vier- oder mehrdimensionale Orte, an denen neue Dimensionen besonders zahlreich entstehen (=hohe multidimensionale Dichte) (vgl. These 13).
Die Verwobenheit von Welt gleich Dimensionsbildung und Erkenntnis gleich Dimensionsbildung trägt wesentlich zur Unanschaulichkeit und relativen Unverständlichkeit dieser Welt - besonders der quantenphysikalischen Welt - für Menschen bei. Begründen Kopiebildung

(Hypo-)these 9 Quantelung, Multiversum, Wellenfunktion,

Kopiebildungstotraum, Unbeobachtbarkeit von Zerfällen

Zwischen zwei z. B. zeitlich unmittelbar benachbarten, voll ausgebildeten Kopien (Quanten) innerhalb einer Weltlinie gibt es einen für uns informatorisch unzugänglichen Totraum, in dem die Ausgangskopie (das Original) verschwindet und die neue mit kontinuierlich zunehmender Wahrscheinlichkeit „gebildet wird" (ist!) oder ohne Zwischenstufen sofort „entsteht". Außer der zeitlichen Kopie werden vom Original viele andere Kopien in viele andere Dimensionen (scheinbar) gebildet, wie auch ein dreidimensionaler Körper aus ein- und zweidimensionalen Kopienserien aufgebaut ist (Multidimensionalität, Multiversum s. u., u. Abb. 4). Sowohl die Entstehungsphase einer Kopie (im Totraum) als auch Nichtgegenwartskopien sind unbeobachtbar. Deshalb können Zerfälle nicht beobachtet werden und dreidimensionale Kopien innerhalb vierdimensionaler Weltlinien nicht wissen, welche der folgenden Kopien sie sein oder beobachten werden. Wir können nur Wahrscheinlichkeitsaussagen im Sinne der Schrödingerschen Wellenfunktion machen. Der Kopiebildungstotraum und (oder?) die lokale Kopiebildungsvielfalt (Multidimensionalität) liefern wichtige Grundlagen für das Verständnis von Unschärfe, Quantenfluktuation, Tunneleffekt und die Nichtbeobachtbarkeit von Zerfallsprozessen (s. o. und s. u.).

These 10 Beschleunigung, Gravitation, Ladung

Die sukzessive Beobachtung von benachbarten Elementen auf einer gekrümmt erscheinenden Weltlinie ist mit einer (scheinbaren?!) Änderung der Frequenz der beobachteten Elemente (Kopien) verbunden. Die Beobachtung dieser scheinbaren Frequenzmodifikation und ihre Ursachen werden mit Begriffen wie Beschleunigung, Zeitdilatation und Gravitation (Wechselwirkung) umschrieben. Alle Geschwindigkeitszunahmen kann man ganz im Sinne der Relativitätstheorie als Bremsvorgänge auffassen. Ob ein Beobachter eine Geschwindigkeitsänderung als Beschleunigung oder als Bremsvorgang auffasst, hängt von der relativen Geschwindigkeit zwischen Beobachter und Objekt ab. Machen wir uns diesen Sachverhalt an einem Beispiel klar: Wir betrachten drei Körper. Körper A und C liegen zusammen und bewegen sich mit 99,9 prozentiger Lichtgeschwindigkeit relativ zu Körper B. Jetzt schicken wir Körper C von Körper A zu Körper B. Aus der Sicht von A wird jetzt C allmählich auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt. Aus der Sicht von Körper B wird C allmählich von fast Lichtgeschwindigkeit abgebremst. Aus der Sicht von Weltlinie A scheint die Krümmung von Weltlinie C zuzunehmen, aus der Sicht von Weltlinie B scheint die Krümmung von Weltlinie C abzunehmen (vgl. These 5 und s. o.). Das Wesen aller Beschleunigungen liegt in der Änderung des Winkels, den eine Weltlinie und eine zeitgleitende Beobachterweltlinie bilden.

Hypothese 11 Multidimensionalität, Multiversum

Die Tatsache, dass das Kopieren einer Einzelkopie innerhalb einer Weltlinie gleichzeitig in mehrere Richtungen (=Dimensionen) erfolgt, macht das Wesen der Multidimensionalität aus. Einfacher gesagt: Jeder Körper (Teilchen, System, Mensch usw.) wird an jedem Gegenwartspunkt nicht nur linear in die eine Zukunft kopiert, die jeder einzelne Mensch an sich selbst beobachtet, sondern sternförmig in eine unbekannte Zahl von Zukünften. Das dabei entstehende Weltlinienastwerk einschließlich seiner Wechselwirkungen und seiner Umgebung heißt Multiversum. Vielweltensystem, multidimensionales System und Multiversum sind Synonyma.

Möglicherweise ist jeder Kopiebildungsort (Bildungen von Zwillingsphotonen?, Interferenzen?, Symmetrieerscheinungen wie Materie-Antimaterie-Kontakte, DNA-Replikaktion, Zellteilung, schwarze Löcher usw.) ein Kontaktpunkt zwischen Paralleluniversen.

(Hypo)these 12 Das Wesen der Zeit

Wir werden im Folgenden (z. T. über die oben besprochenen Unterscheidungen hinaus) drei Zeitbegriffe unterscheiden.

Der erste Zeitbegriff, das anthropische Prinzip und die Systemerhaltung:

Die Kopiensequenz der dreidimensionalen Elemente einer vierdimensionalen Weltlinie stellt das Wesen des physikalischen, insbesondere des informationstheoretischen, Zeitbegriffs dar. Diese Sequenz entspricht weitgehend dem, was wir oben als vierte Dimension bezeichnet haben. Sie gleicht räumlichen Sequenzen, wie Buchstaben einer Schrift oder Zahlen auf einem Zollstock. Menschen haben zu dieser Sequenz auf zwei Arten Zugang. Wir erleben Zeit als vierte Dimension und in Form des Zeitgleitens. Jede menschliche Einzelkopie unterliegt durch die Nutzung seiner Erinnerungen der Vorstellung (Illusion?) einer bestimmten Kopienreihenfolge (=Zeitrichtung). Diese Sequenzrichtung ist -zumindest in unserer näheren Umgebung- wahrscheinlich identisch mit der Richtung der Dimensions- und Informationszunahme im Multiversum (vom Baumstamm [Urknall] in zunehmend feineres Astwerk). Im menschlichen Zentralnervensystem ist die Vorstellung einer Zeitrichtung Voraussetzung für vierdimensionale Selbstvergrößerung (=Alterung, Selbsterhaltung und Arterhaltung). Konkreter: Alle Lebewesen erinnern oder antizipieren genetisch und (oder) zentralnervös Vergangenes und Zukünftiges und streben danach, diese Informationen zur zeitlichen Selbstvergrößerung zu nutzen. Diesen Sachverhalt wollen wir kurz erläutern:

Das Erbgut eines Schimpansen baut um sich einen Schimpansenkörper mit Händen, Augen usw., weil es aus der gespeicherten Erfahrung von Jahrmillionen den Schimpansenlebensraum Urwald "kennt", in dem der Schimpanse diese - und viele andere - Merkmale bzw. Eigenschaften benötigt und zur Erhöhung seines Fortpflanzungserfolges nutzen wird. Die DNA des Schimpansen (jedes Lebewesens) enthält ein sehr unklares Abbild seines Lebensraums bzw. seiner gesamten ökologischen Nische. Das Zentralnervensystem jedes Lebewesens bildet seine ökologische Nische besser ab als DNA und verbessert deshalb die Überlebenschancen noch mehr. Weitere Beispiele:

1. Eine Katze (vor allem ihr Gehirn) erforscht instinktiv - also teilweise auch genetisch vorprogrammiert- jeden neuen und fremden Raum. Dadurch lernt sie Fluchtmöglichkeiten, Gefahren, Nahrungsquellen usw. kennen.

2. Ein Mensch studiert mit entsprechenden Erfolgen Straßenkarten, Wissenschaften, Bewegungsfolgen usw.

In diesem Zusammenhang gilt einerseits das anthropische Prinzip: Die Welt ist - soweit sie Menschen beeinflusst - so wie sie ist, weil es uns sonst nicht geben könnte. Andererseits ist die Existenz bzw. Bildung und Beobachtung vier(n)dimensional relativ großer Weltlinienausschnitte = [vier(n)dimensionaler Körper] eine thermodynamische und statistische Notwendigkeit, die des Menschen (des anthropozentrischen Prinzips) nicht bedarf. Diese Aussage müssen wir etwas verdeutlichen: Das eigentliche Wesen eines Menschen ist eine vierdimensionale Weltlinie. Menschen sind aus noch unverstandenen Gründen so geschaffen, dass sie die Richtung ihrer eigenen Weltlinie stets zur vierten Dimension machen. Irdische Weltlinien verlaufen also aus der Sicht menschlicher Beobachter bisher fast alle nahezu exakt parallel zur anthropischen Zeitachse (zur vierten Dimension). Menschen nehmen am meisten, häufigsten und intensivsten solche Weltlinien wahr, die aus ihrer Sicht lang und eigenen Weltlinien nahe sind sowie (nahezu) parallel dazu verlaufen. Arterhaltende Kräfte sind komplexe Wechselwirkungen, die bewirken, dass die Weltlinien der betroffenen Systeme möglichst lang werden bzw. möglichst parallel zu menschlichen Weltlinien verlaufen. Menschen unterstellen den Systemen, denen sie am häufigsten begegnen, irgendwelche Selbsterhaltungskräfte, auch wenn die Ursache für die häufigen Kontakte in den soeben beschriebenen Erscheinungen liegen, also primär statistische Zusammenhänge, nicht aber echte Ursachen, den Anschein von Selbsterhaltung bewirken. Machen wir das Ganze zusätzlich an einem Modell deutlich: Von 10000 beliebigen nach dem Zufallsprinzip auf ein Stück Papier gezeichneten Strichen (= Modelle für Weltlinien) nimmt jeder Strich (Beobachterweltlinie) im Durchschnitt umso mehr von jedem anderen Strich wahr, je länger die Striche sind, je geringer der Abstand zwischen den Strichen ist und je spitzer der Winkel ist, den die Striche miteinander bilden, je näher also die Striche einem parallelen Verlauf sind. Dies ist die Erklärung der Erscheinungen, die Menschen als Langlebigkeit, Systemerhaltung und Arterhaltungsprinzip bezeichnen. Arterhaltung ist keine mystische Kraft, sondern (zumindest z. T.) eine statistische Beziehung zwischen Strukturen (Weltlinien) der Raumzeit. Trotzdem sind an dem, was Menschen als Arterhaltung bezeichnen, auch physikalische Gesetze beteiligt, die wir wegen des Zeitgleitens als Kausalgesetze deuten. Es gibt eine unbekannte, aber mit Sicherheit riesige, Zahl von Prozessen (besser Weltlinienausschnitten und Weltpunktbeziehungen) im Universum, die Menschen für nicht existent, selten und/oder kurzlebig halten, weil sie die oben beschriebenen Kriterien (Parallelität und große vierdimensionale Ausdehnung) nicht erfüllen. Keineswegs sind diese Weltlinienausschnitte tatsächlich alle selten, kurzlebig oder nicht existent.

Der 2. Zeitbegriff

Der 2. Zeitbegriff das Zeitgleiten, ist oben bereits ausführlich besprochen worden. Wir fassen noch einmal zusammen:

Die menschliche anthropomorphe Zeitrichtungsempfindung entsteht beim Zeitgleiten durch die vergleichende Gesamtbetrachtung extrem vieler sukzessiv wahrgenommener benachbarter Einzelinformationen (Weltpunkte) auf Weltlinien.

Die Ermittlung der Gleitgeschwindigkeit, mit der wir über fremde vierdimensionale Weltlinien gleiten, erfolgt durch den Vergleich der Weltpunktabstände (Kopienfrequenz) auf der eigenen Weltlinie (Eigenzeit) mit der (scheinbaren) Kopienfrequenz auf der fremden Weltlinie mittels Erinnerungen. Diese Gleitgeschwindigkeit ist aufgrund ihrer arterhaltenden Funktion und damit verbundenen angeborenen Anlagen bei verschiedenen Menschen ähnlich, keineswegs jedoch immer gleich. Sie hängt z. B. vom Alter, Drogenkonsum, Neurotransmitterkonzentrationen, genetischen Unterschieden und der emotionalen Beteiligung an erlebten Situationen ab. Menschen, die bei allen Erlebnissen sehr intensive Gefühle erleben, empfinden den Zeitfluss im Durchschnitt als langsamer als andere Menschen. Kinder reagieren z. B. auf Reize im Durchschnitt stärker emotional als Erwachsene. Deshalb erleben die meisten Erwachsenen, dass -besonders in der Rückbetrachtung- mit zunehmendem Alter die Zeit schneller zu vergehen scheint. Ein Grund für dieses subjektive Erleben liegt darin, dass im Durchschnitt Erlebnisse, die mit starken angenehmen Empfindungen verbunden sind, besser gespeichert werden als andere. Ältere Menschen reagieren vor allem deshalb im Durchschnitt auf Reize weniger emotional als jüngere, weil für sie weniger Reize neu sind.
Eine objektive, aber möglicherweise variable Größe im Zusammenhang mit der zeitlichen Gleitgeschwindigkeit ist die Kopienfrequenz der dreidimensionalen Bausteine einer vierdimensionalen Weltlinie (Kopienzahl pro Längeneinheit).

Der 3. Zeitbegriff und das Wesen von Zeitreisen

Das Wesen des dritten (semianthropomorphen) Zeitbegriffs liegt in der Änderung der (relativen) Dichte der Änderungen (=Ereignisse, Bits, Kopierfehler) auf einer Weltlinie. Weltlinien können aus identischen Kopien bestehen oder aus Kopienserien, deren Änderungsrate gleich bleibt oder z. B. linear oder exponentiell ab- oder zunimmt. Weltliniensysteme mit regional hoher Änderungsrate sind z. B. die Weltlinien von Einstein oder der Computer(entwicklung) in den letzten Jahrzehnten. Solche Weltliniensysteme bezeichnen wir, wenn wir über sie zeitgleiten, in der Alltagssprache als Fortschritt oder Entwicklungsbeschleunigung. Orte mit hoher Kopieänderungsrate sind möglicherweise Orte mit hoher Dimensionsbildungsrate (Knotenpunkte), d. h., Orte mit hoher Dichte des multidimensionalen Netzwerks (s. o.). Der Urknall, die Höherentwicklung des Lebens (Anagenese) und die Höherentwicklung der Menschheit (=kulturelle Anagenese) sind Beispiele für solche Orte. Thermodynamisch werden diese Orte mit dem Begriff Negentropie bezeichnet - Orte also, an denen das energiearme Durcheinander im Universum besonders gering bzw. die Ordnung besonders hoch ist. Urknall und Erde (Menschheit) sind möglicherweise Orte, an denen sehr viele neue Dimensionen dicht gedrängt vorliegen (scheinbar entstanden sind).

Der naive dritte menschliche Zeitbegriff (s. o.) geht davon aus, dass die wahrnehmbare dreidimensionale Zukunft eine Zunahme an Heterogenität, Information, Komplexität, technischem Fortschritt usw., also regionale Entropieabnahme, beinhaltet. Die Zukunft im Sinne des thermodynamischen Zeitpfeils und die tatsächliche menschliche Zukunft beinhalten möglicherweise das Gegenteil. Es besteht dennoch eine sehr interessante Äquivalenz zwischen einer Reise in die Zukunft (der Umgebung des Reisenden) durch Einfrieren oder nahezu lichtschnelle Bewegung einerseits und der Beschleunigung bzw. Veränderung der irdischen Entwicklung durch Erfindungen, politische Umwälzungen usw. andererseits. Ein eingefrorener Mensch bildet genauso viele Weltpunkte, wie ein nichteingefrorener Mitmensch. Die Weltlinien der beiden sind gleichlang. Durch Beschleunigen gelangen wir ebenfalls in die Zukunft eines unbeschleunigten Mitmenschen, wissen aber nicht, ob die Weltlinien der beschleunigten Körper gestreckt wurden, oder aus vielen wenig veränderten Kopien, oder aus wenigen Kopien bestehen (vgl. Gummiweltlinien usw. oben). In allen Fällen sind die Unterschiede zwischen den ersten und letzten Weltpunkten (Kopien) auf eingefrorenen und „beschleunigten“ Weltlinien geringer als auf den anderen („unbehandelten“).
Machen wir uns das ganze Problem an einem Beispiel klar: Wir gehen von vier gleich alten Menschen A, B, C, D aus, die auf der Erde wohnen. Wir beschleunigen A, bringen B in ein starkes Gravitationsfeld, frieren C ein und lassen D wie er ist. Nach einem Jahr bringen wir die vier wieder zusammen. Wenn wir die jeweiligen Veränderungen entsprechend gewählt haben, können A, B und C nun exakt gleich alt erscheinen. D erscheint auf jeden Fall älter. C ist, wie wir wissen, gleich alt wie D, scheint aber jünger, nämlich gleich alt wie A und B. C ist im Sinne der Zahl der Weltpunkte, aus denen seine Weltlinie seit der Trennung der vier Menschen besteht, gleich alt wie D. Während der Körper C eingefroren war entstanden ebenso viele Weltpunkte auf seiner Weltlinie, wie bei Körper D. Da diese Weltpunkte sich nur sehr geringfügig voneinander unterscheiden, erscheint der Körper C jedoch relativ jung. Er ist biologisch fast gar nicht gealtert. Biologisch altern bedeutet also, die üblichen Änderungen, die mit der Alterung einhergehen, aufweisen bzw. erleben. Bei A und B wissen wir nicht, was genau ihr verlangsamtes Altern bewirkt hat.
Dieses Beispiel macht deutlich, dass Effekt, Sinn und Unsinn vom Zeitreisen aller Art davon abhängen, welche und wie viele Veränderungen auf den durch die Zeitreise getrennten Systemen stattfinden. Die Unterschiede und Veränderungen zwischen und auf Weltlinien (=Information) machen offenbar den Sinn und Reiz der Welt (zumindest der menschlichen) aus.
An dieser Stelle erscheint es sinnvoll, sich noch einmal klar zu machen, dass das Wesen aller Veränderungen in Kontakten zwischen Weltlinien (Austausch von Bosonen) liegt. Orte mit vielen Veränderungen sind daher i. d. R. Orte mit vielen Kontakten zwischen vielen Weltlinien, also im dreidimensionalen Bild ein besonders komplexer Bereich eines Filzes. Die inneren Veränderungen eines Körpers bestehen immer in der Änderung der Zahl, Art, Symmetrie und Richtung der Einzelweltlinien, aus denen er besteht.
Es besteht Äquivalenz zwischen einer Weltlinie mit geringer (scheinbarer) Kopienfrequenz, aber hoher Änderungsrate (beim Beschleunigen) und einer Weltlinie mit hoher (scheinbarer) Frequenz, aber geringer Änderungsrate (beim Einfrieren). Besonders interessant und untersuchenswert ist, dass ein Teil der optischen Täuschungen, die zu Raumkompressionen und Zeitdilatationen führen, der (scheinbaren) unterschiedlichen Alterung entsprechen, andere aber widersprechen. Wenn wir einen (menschlichen) Körper, der von uns weg beschleunigt und danach zu uns zurücktransportiert wird, beobachten, unterstellen wir ihm Zeitlupenalterung, die er, wenn er wieder bei uns ist, in Form seiner relativen Jugend auch zu beweisen scheint. Er unterstellt uns aber auch Zeitlupenalterung, was beim Zusammentreffen widerlegt wird. Es gibt also scheinbare und wirkliche Änderungen der Alterungsgeschwindigkeit.

Die Diskussion des 3. Zeitbegriffes macht deutlich, dass die Änderungsraten der Kopiensequenzen auf verschiedenen, auch gleichartigen, Weltlinien verschieden sein können. Zum Beispiel haben sich während der letzten 10.000 Jahre verschiedene heutige Steinzeitkulturen wesentlich weniger verändert als hochzivilisierte Kulturen. (Eine Kultur kann ebenso als ein verbundenes Weltliniensystem aufgefasst werden wie ein menschlicher Körper, ein Planet usw.). Auf der Weltlinie eines typischen Steinzeitmenschen gibt es auf gleichen Längenabschnitten weniger Veränderungen (Ereignisse, Weltpunkte?) als auf der Weltlinie eines geistig engagierten Zivilisationsmenschen. Eine Reise zu einer Steinzeitkultur entspricht weitgehend einer Reise in unsere eigene Vergangenheit. Eine Reise von Mitgliedern dieser Steinzeitkultur zu uns entspricht für diese Menschen weitgehend einer Reise in die Zukunft. Diese Raumreisen entsprechen also Zeitreisen. Dies macht nochmals die Äquivalenz von so genannten zeitlichen und räumlichen Dimensionen deutlich. Quastenflosser und Pfeilschwanzkrebse sehen im Gegensatz zu fast allen ihren Verwandten (heutige Fische und Krebse) noch immer fast genauso aus wie ihre Vorfahren vor vielen Millionen Jahren. In der Ahnenreihe der Menschen in Industrienationen gibt es viel mehr Veränderungen als in der Ahnenreihe der Menschen einer Steinzeitkultur. Diese Erscheinungen entsprechen Zeitreisen durch Einfrieren, Beschleunigen oder die Nutzung von Gravitationsunterschieden. Wir wollen das Ganze nochmals an Weltlinienmodellen erläutern:
Stellen Sie sich drei parallel nebeneinanderliegende Bahnschranken vor. Zwei davon tragen normales Rotweiß, eine hat ein fortschrittlicher Künstler in allen Regenbogenfarben bemalt. Jeder ursprünglich weiße und jeder ursprünglich rote Bereich darauf ist bis auf den ersten exakt mit einer Regenbogenfarbe übermalt. Diese Bahnschranke weist im Vergleich zu den anderen erhebliche Veränderungen bzgl. ihrer Sequenz (Reihenfolge und Gestalt von Weltpunkten) auf. Die Frequenz (Weltpunkte pro Zeiteinheit und/oder Längeneinheit) hat sich jedoch nicht) geändert. Das konservative Rotweißlebewesen macht, wenn es einem modernen Buntschrankenwesen begegnet, eine Reise in die Zukunft, es trifft einen weiter entwickelten Kollegen (Zivilisationsmenschen). Das Buntwesen trifft einen Vergangenheitskollegen (einen Steinzeitmenschen, Quastenflosser, lebendes Fossil).
Wir halten zusammenfassend fest: Das Wesen aller Zeitreisen, vor allem ihre emotionale und ökonomische Bedeutung liegt in (ungewöhnlichen) Energie und Informationsübertragungen und Zeitreisen sind Raumreisen äquivalent. Deshalb erlebt ein Indianer des 15. Jahrhunderts eine Raumreise ins Spanien des 15. Jahrhunderts eher und intensiver als Zeitreise als ein Indianer des 1. Jahrhunderts eine Zeitreise zu den Indianern des 15. Jahrhunderts vor den pizza(he)roischen Besuchen „christlicher“ Massenmörder in Amerika.
Man kann solche Zeitreisenäquivalente auch ohne großräumige Bewegungen erzeugen, indem man die Energie- und Informationsgehalte der Umwelt verändert. So ermöglichte Hitler wohlhabenden Deutschen, Juden, Ausländern, Intellektuellen usw. Zeitreisen in die Welt ihrer armen, ungebildeten, primitiven Vorfahren. Hunger, Plumpsklo, Versklavung, rassistisches Morden usw. für Millionen Millionäre, Trümmerfrauen, Polen, Kommunisten und zum Trost später auch Nazigrößen. Sich selbst versetzte er 1945, wenn auch ziemlich spät (dafür bei Millionen anderen zu früh), sogar in den Zustand vor seiner Zeugung.
Noch „reizvoller?“ wäre eine andere Informationsverminderung, die Vernichtung des Menschen, seiner Kultur, der Wirbeltiere und Samenpflanzen. Sie ähnelt einer Zeitreise auf der Erde in die Zeit vor 300-400 Millionen Jahren.

Jetzt wollen wir nochmals kurz den Zusammenhang zwischen Energie, Information und Komplexität sowie deren Bedeutung für Zeitreisen verdeutlichen.
Natürlich werden auch die oben beschriebenen Änderungen von Kopiensequenzen durch irgendwelche Kräfte (Beschleunigungen) verursacht. Diese Kräfte verändern die Zusammenstellung der Einzelweltlinien, aus denen Weltlinien bestehen, und damit ihre Komplexität, ihren Informationsgehalt, ihre Energie und ihre Entropie. Ein Baum besitzt z. B. eine ungeheuer höhere Komplexität, Informationsgehalt (also geringe Entropie) als die Gase, die sich bei seiner Verbrennung in der Atmosphäre verteilen. Diese Änderungen (unterschiedliche Informationsgehalte, Heterogenität) haben auch viel mit dem zu tun, was wir als unterschiedlich schnelle Alterung bezeichnen. Das Attraktive an Zukunft und Vergangenheit ist für Menschen nicht die Reise an sich, sondern fremde neue Welten und vielleicht die (unmögliche!) Änderung der (eigenen) Vergangenheit. Fremde neue Welten finden sich aber nicht nur in der Zeit, sondern auch im Raum. Die bequemsten Zeitreisen ergeben sich offensichtlich, wenn man -räumlich eng beieinander- Systeme, wie zum Beispiel Kulturen, unterschiedlich schnell verändert, z. B. höher entwickelt (s. o.). Stellen wir uns umgekehrt vor, alle Weltlinien im Universum wären gleich (völlige Homogenität), dann könnte niemand nach einer Zeitreise unterschiedliche Alterungen diagnostizierten. Diese Langeweile (hohe Entropie) ist für menschliche Gehirne unattraktiv. Wir sind Teil eines Weltausschnittes (Erde und Umgebung) mit besonders viel Heterogenität (Abwechslung, freier Energie, Ordnung, niedriger Entropie, [genetischer Variabilität]). Der Mensch selbst stellt den bekannten Ort dar, an dem diese Bedingungen am stärksten ausgebildet sind. Weil diese Bedingungen seinem langfristigen Überleben dienen, verfügt er über angeborene (und erworbene) Anlagen, die Appetenz und Vorliebe nach und für Komplexität, Negentropie usw. schaffen. Neugier, Spiel und Gewöhnungslernen sind die bekanntesten Hilfsmittel zur Auseinandersetzung mit konstruktiven komplexen Umgebungen. Vierdimensionale Heterogenität (Informationsunterschiede) ist das Fundament von Energie, Leben und Lebensqualität. Machen wir uns dies an einem Beispiel klar: Stellen wir uns eine Welt vor, in der Menschen alles wissen. Diese Welt ist deutlich homogener als die gegenwärtige reale Welt. Sie ist auch deutlich langweiliger, liefert also dem heutigen Menschen weniger Lebensqualität. Wenn z. B. bei einem Schachspiel alle zukünftigen Züge des Gegenspielers bekannt sind, geht der Reiz des Spiels verloren. Noch deutlicher wird die Problematik beim Doppelkopfspiel (Skat, Bridge usw.). Wenn alle Karten offen auf dem Tisch liegen, weiß jeder gute Spieler ohne Anstrengung, wann welche Karte zu legen ist. Die Freude an Erfolgen durch Nachdenken, Kooperation, Neugierbefriedigung usw. entfällt. Menschen sind also offenbar so konzipiert, dass Unwissenheit, Informationsunterschiede, Probleme usw. Voraussetzungen für bestimmte Genüsse sind. Keine Freude über Problemlösungen ohne Probleme. Problemlösungen sind stets mit Informationsübertragungen verbunden. Diese entsprechen, wie wir oben erläutert haben, Energieübertragungen. Alle menschliche Freude an Komplexität, mystischer Unklarheit und Problemlösungen hat also auch mit Energieübertragungen zu tun. Am deutlichsten wird diese Beziehung, wenn es um Problemlösungen (Informationen) geht, die Ökonomisierungen dienen. Das Rad, der Ski, der Motor usw. sind solche Problemlösungen. Das Prinzip der Ökonomisierung durchzieht aber die gesamte Entwicklung von Natur und Kultur in einer noch nicht restlos verstandenen und deshalb sehr studierenswerten Weise.

(Hypo-)these 13 Materiewellenlängen

Vierdimensionale Weltlinien haben Frequenzen. Ihre Bausteine, dreidimensionale Körper, können, ebenso wie Photonen, als Teilchen oder als Wellen aufgefasst werden. Daraus folgt, dass vierdimensionale Weltlinien Wellenlängen haben müssen. Die Wellenlänge einer vierdimensionalen Weltlinie entspricht der Compton- oder de Broglie-Wellenlänge oder steht mit dieser in einem eindeutigen, einfachen mathematischen Zusammenhang, der durch die Verrechnung von Eigen- und Fremdwellenlinienfrequenz entsteht. Die Änderungen dieser Wellenlängen sind, genauso wie die Änderungen der zugehörigen Frequenzen, teilweise subjektive (relative) Erfahrungen menschlicher Beobachter (vgl. auch These 26).

These 14 Volumen

Der Querschnitt einer vierdimensionalen Weltlinie wird herkömmlich Volumen oder Größe eines dreidimensionalen Körpers genannt.

Hypothese 15 Trägheit

Die Energie- oder Informationsdifferenz zwischen einem 3d-Körper und der mit ihm wechselwirkenden Restmaterie des Universums nennt man herkömmlich Trägheit. Bildlich gesprochen ist dies der Widerstand, den Weltlinien gegen Verbiegungen leisten. Der durch die permanente Verbundenheit aller Zweige des multidimensionalen Astwerks entstehende Zusammenhalt erklärt das Machsche Prinzip (und?) die Nichtlokalität der Gravitation. Das Machsche Prinzip besagt vereinfacht, dass jedes Objekt im All sich so verhält, als stünde es bezüglich seiner Bewegung in kausaler Abhängigkeit zur Gesamtheit aller Objekte.
Auch die Wirkungen des (allerdings etwas hypothetischen) Zeitstroms (s. o.) können die Trägheit (mit)verursachen.

These 16 Symmetrien

Die Tatsache, dass Weltlinien um 3 Achsen gedreht vorliegen bzw. beobachtet werden können, nennt man herkömmlich PCT-Theorem (=physikalische Symmetrien). P steht für "Parität" und bezieht sich auf räumliche Symmetrien. C steht für "charge" und bezieht sich auf Ladungssymmetrien. T steht für "time" und bezieht sich auf zeitliche Symmetrien. Diese Symmetriebildungen können als Sonderformen von Kopiebildungen aufgefasst werden. Die Analogie zwischen den PCT-Symmetrien und anderen geometrischen Symmetrien erklärt sich daraus, dass die (P)CT-Symmetrien ebenfalls geometrische Symmetrien sind, nämlich Symmetrien vierdimensionaler Körper. („P" steht in Klammern, weil diese Symmetrie auch schon bei dreidimensionalen Systemen weitgehend vollständig beobachtbar ist.)

These 17 Antimaterie

Wir haben gesehen, dass heterogene Weltlinien eine bestimmte Richtung haben können. Die bekannteste Richtungsgebung ist das Zeitgleiten, bzw. der Zeitstrom. Darüber hinaus existiert eine thermodynamische Richtungsgebung, der thermodynamische Zeitpfeil, und eine strukturelle. Inwieweit diese verschiedenen Typen verschiedene Erscheinungsformen gleicher Phänomene sind ist unklar. Die strukturelle Richtungsgebung besteht darin, dass die meisten Weltlinien im Urknall entspringen und möglicherweise in den Antiurknall weisen (vgl. dazu aber These X). Einige weisen jedoch die umgekehrte Richtung auf. Solche Weltlinien, bzw. entdeckbare dreidimensionale Ausschnitte davon, bezeichnen wir als Antimaterie, wenn wir sie auf unserer Seite des Urknalls beobachten. Alle zeitgleitenden Beobachter bezeichnen Weltlinien, die gegen die Richtung der Beobachterweltlinie gerichtet sind, also Winkel zwischen 90° und 270° mit der Beobachterweltlinie bilden, bei Kontakten damit, als Antimaterieweltlinien. Fast alle dreidimensionalen Weltlinienausschnitte auf der anderen Seite des Urknalls bezeichnen wir als überlichtschnelle Materie, obwohl sie völlig der beobachtbaren Antimaterie (Antimaterieweltlinienausschnitten) entsprechen, da sie die gleiche Richtung aufweisen, wie übliche Antimaterieweltlinien.
Wenn zeitlich entgegengesetzt gerichtete Weltlinien (Materie und Antimaterie) zusammentreffen, verlassen sie den Ort ihres Zusammentreffens völlig verändert, nämlich i. d. R. als eine Mischung aus Strahlung und Materie (Bosonen und Fermionen), scheinbar im Winkel von 90° zu ihrer ursprünglichen Ausbreitungsrichtung. Diese These fordert, dass Weltlinien, die aus menschlicher Sicht Antimaterie darstellen, genauso wie übliche Materieweltlinien, in jedem Winkel (Geschwindigkeit) zwischen 0° und 90° aufeinander stehen können. Dabei definieren sie sich, wenn sie dem Zeitgleiten unterliegen, gegenseitig als Materie und verhalten sich bei Kontakten miteinander auch wie gewöhnliche Materie. Die Menge, Art und Frequenz der Strahlung und der Antimaterie oder Materie, die bei Weltlinienkontakten entsteht, hängt bei allen Weltlinientypen vom Winkel ab, unter dem sie aufeinander treffen. Dies gilt auch für alle Weltlinienkontakte zwischen Materie- und Antimaterieweltlinien. Die bei solchen Kontakten entstehenden Produkte lassen also Rückschlüsse auf die Winkel, die die betroffenen Weltlinien bilden, zu. Anders ausgedrückt: Die Verschiedenheit der Produkte, die bei Materie-Antimaterie-Kontakten entstehen, erklärt sich unter anderem daraus, dass auch Antimaterieweltlinien in verschiedensten Winkeln auf Materieweltlinien treffen können. Die genaue Untersuchung dieser Produkte könnte einen Beleg für die Richtigkeit der Zeitgleittheorie liefern. Die Zeitgleittheorie behauptet, dass Antimaterie aus ebenso heterogenen Weltlinien besteht, wie Materie. In traditioneller Sprache heißt das, dass Antimaterieteilchen gleicher Art (z. B. Positronen) verschiedenste Geschwindigkeiten (Energiegehalte, Impulse) haben können. Die (bei Vernachlässigung unterschiedlicher Massen) höchste erzielbare Wirkung im Universum liegt vor, wenn zwei Weltlinien sich im Winkel von 180° treffen (=sich genau entgegen kommen). Das entspricht in herkömmlicher Sprache einer Geschwindigkeit von 600000 km/sec. Wenn ein Antiurknall existiert, gibt es in ihm solche Kontakte.

These 18 Multidimensionalität

Höhere Dimensionen liegen nicht (nur) verkleinert vor, sondern umgekehrt (auch) groß und umfassend. Wir sind wahrscheinlich als dreidimensionale Objekte ebenso in einen vierdimensionalen Raum eingebettet, wie als vierdimensionale Objekte in einen fünfdimensionalen Raum und wie eine eindimensionale Linie auf einem Blatt Papier in diesen näherungsweise zweidimensionalen Raum. Andererseits existieren unterhalb der so genannten ersten Dimension wahrscheinlich ebenso viele Dimensionen wie über der vierten. Das bedeutet natürlich, dass es auch kleinere Dimensionen gibt als die, welche wir als die erste bezeichnen. Wir stellen uns die erste Dimension wie einen ultradünnen Faden vor. Dieser Faden bleibt aber auch bei stärkster Verkleinerung ein mindestens dreidimensionales System, nämlich ein Zylinder. Aus einem Zylinder wird immer dann ein eindimensionales System, wenn ein Beobachter nur noch ein Bit Information von jedem seiner Bauelemente (z. B. Weltpunkte) abrufen kann. Damit wird auch die Zahl der Dimensionen, die einem Weltausschnitt zugeordnet werden, ein relatives Phänomen. Die Zuordnung hängt von der übertragenen Informationsmenge ab. Da alle Dimensionen bis auf drei für Menschen nicht wahrnehmbar sind, bedarf es keiner Zusatzannahmen (Eingerolltheit), um zu erklären, dass sie nicht wahrnehmbar sind.

These 19 Kausalität

Kopien (Weltpunkte) im n-dimensionalen Weltliniennetzwerk sind in bestimmten Reihenfolgen und Relationen nach bestimmten Regeln angeordnet. Diese Regeln nennt man Naturgesetze. Wenn Menschen durch die Raumzeit gleiten (Zeitgleiten), erscheinen ihnen die einzelnen Elemente auf Weltlinien und alle gesetzmäßigen Beziehungen zwischen Weltpunkten in bestimmten Reihenfolgen auseinander hervorzugehen. Die zeitlich früher liegenden Weltpunkte (Ereignisse) deuten Menschen, wenn zwischen ihnen Wechselwirkungen bestehen, als Ursachen für die zeitlich später liegenden Ereignisse. Wenn keine Wechselwirkungen vorliegen, spricht man von stochastischen Zusammenhängen. Das Vertauschen dieser beiden Erscheinungen ist eine der wichtigsten Quellen für menschliche Probleme aller Art (Aberglaube, Magie, politische Fehlentscheidungen usw.). Die Beziehung mit Wechselwirkungen zwischen Weltpunkten bezeichnen Menschen als kausal. Die Erwartung, dass die Gesetzmäßigkeiten in der Zukunft gleich bleiben und deshalb ähnliche Weltlinienkontakte zu verschiedenen Zeiten zu ähnlichen Resultaten führen, bezeichnen wir als Kausalität. Die Vorstellung von Kausalität entsteht durch das Zeitgleiten des menschlichen Bewusstseins. Sie würde ohne das Zeitgleiten nicht existieren, wohl aber zur Kausalität korrespondierende feste Regeln (Naturgesetze) nach denen die Raumzeit aufgebaut ist.

These 20 Determinismus und Reversibilität

Die Tatsache, dass ein Mensch stets nur einen der zahllosen Wege aller Kopien durch das n-dimensionale Netzwerk wahrnehmen kann, führt zur Illusion der Willensfreiheit und Indeterminiertheit. Für ein n-dimensional wahrnehmendes Wesen können n-1 dimensionale Weltlinien determiniert erscheinen. N+1 dimensionale Weltlinien erscheinen indeterminiert. Auch Determiniertheit ist also relativ. Sie hängt von Art, Richtung und Intensität des Informationsaustausches zwischen Objekt und Beobachter ab. Ein Mensch z. B., der in einem Ballon über einem kurvenreichen Fluss schwebt, kennt die (nahe) Zukunft dieses Flusses. Er nimmt dreidimensional wahr. Ein Mensch, der im Fluss schwimmt, nimmt vereinfacht gesagt zweidimensional wahr und kennt nur die nahe Umgebung (die Gegenwart). Ein Mensch, der vierdimensional wahrnimmt (N+1) sieht auch noch, wie der Schwimmer eine Stunde später einen Wasserfall hinunter stürzt. Dies kann der dreidimensional beobachtende Ballonfahrer nur ahnen. Für letzteren und den „zweidimensionalen“ Schwimmer erscheint der Sturz indeterminiert. Für den vierdimensionalen Beobachter eine feststehende Tatsache. Für fünf- und mehrdimensionale Beobachter gibt es möglicherweise noch andere Alternativen (an Land schwimmen usw.) Diese sind aber für jeweils höherdimensionale Beobachter auch alle wieder determiniert. Es existieren mehrere Alternativen, die alle real verwirklicht, aber nicht für jedermann wahrnehmbar, sind. Diese entsprechen der Bildung eines Flussdeltas aus der Sicht des Ballonfahrers. Von diesem Delta entdeckt der (niedrigdimensionale) Schwimmer z. B. wieder nur einen kleinen Ausschnitt (einen Weg durch viele mögliche Zukünfte im Multiversum, die Kopien von ihm in anderen Universen wirklich durchschwommen haben mögen). Aus der objektiven Sicht eines höherdimensionalen Wesens existiert Indeterminiertheit nicht. Daraus folgt auch, dass es unmöglich ist (z. B. bei Zeitreisen) irgendetwas an vergangenen Prozessen zu ändern. Man kann allenfalls neue Zukünfte in Paralleluniversen schaffen.
Auch jegliche wirkliche Reversibilität wird zu einer Illusion. Reversibel sind ideelle Prinzipien, niemals reale Prozesse. Wenn man z. B. sagt, eine Nachricht könne von A nach B, aber auch von B nach A zurückgeschickt werden, so wird nicht wirklich die erste Informationsübertragung rückgängig gemacht. Vielmehr bleibt diese in der Vergangenheit (wahrscheinlich ewig) existent und es wird ein neuer Informationsübertragungsprozess durchgeführt, der ebenfalls unauslöschlich fortbesteht.
Dass Inderterminiertheit (Willensfreiheit) genau wie Bewegung eine menschliche Illusion ist, ist eine wichtige Schlussfolgerung aus der Zeitgleittheorie (siehe dazu jedoch unten).

These 21 Wechselwirkung Weltlinieninteraktionen

Der Kontakt von 4d-Weltlinien miteinander (=Wechselwirkung = Informationstransfer) ist mit Veränderungen der Weltlinien z. B. bezüglich Richtung (=Beschleunigung), Winkel (=Geschwindigkeit), Drehung (=PCT-Symmetrien), Umwandlung in Photonen (Bosonen) usw. verbunden (s. o. u. a. Thesen 5 u. 10).

These 22 Weltlinienbündel

Eine besondere mögliche Folge von Weltlinienkontakten ist die Vereinigung oder Trennung von Weltlinien. Parallel nahe beieinander liegende Weltlinien werden durch das raumzeitliche Tal, das sie aufgrund ihrer Masse bilden und aufgrund ihrer übrigen Wechselwirkungen, zusammengehalten (synchronisiert). Alle üblichen Weltlinien bestehen aus möglicherweise unendlich vielen z. T. parallelen Unterweltlinien oder Einzelweltlinien. (Hades- oder Mafiaweltlinien sind nicht gemeint.). Die kleinste mögliche Einzelweltlinie besteht aus Kopien mit dem Informationsgehalt 1 Bit. Genauer gesagt überträgt jeder Weltpunkt auf einer solchen Weltlinie maximal 1 Bit Information auf einen Beobachter. Ein solcher Vorgang (besser Zustand) kann wirklich ablaufen (existieren). Menschen nehmen 1 Bit Information von einer Weltlinie auf, wenn sie z. B. einen Stern beobachten, den sie mit dem Auge gerade erkennen können. Der Grund für eine so niedrige (die niedrigste mögliche) Informationsübertragungsrate liegt jedoch wahrscheinlich nicht im geringen Informationsgehalt der Weltlinie, sondern im Beobachter. Jeder bekannte Beobachter kann die Einzelinformationen komplexer Informationspakete (Reizkombinationen, Weltlinienbündel) nur bis zu einer maximalen bzw. minimalen Grenze unterscheiden. Diese Fähigkeit bezeichnet man allgemein als Trennschärfe, Unterscheidungsvermögen, im optischen Bereich als Auflösungsvermögen. Die Menschheit, vornehmlich Physiker, verbessern ihr Auflösungsvermögen besonders während der letzten Jahrhunderte ständig. Dabei verwechseln viele, wie oben schon angesprochen, immer wieder das Erreichen der neuesten, höchsten subjektiven Auflösungsgrenzen mit dem Erreichen einer objektiven Informationsgrenze der Beobachtungsobjekte. Früher glaubten sie z. B. an die Unteilbarkeit von Atomen, weil sie mit ihren Mitteln feinere Bauelemente (=Informationen) nicht entdecken konnten. Heute glauben einige an die Unteilbarkeit von Elektronen und Fotonen, andere an die Unteilbarkeit von Strings. Die Begriffe „Unteilbarkeit“ und „Homogenität“ beinhalten, dass das betroffene System 1 Bit Information, also keine weitere innere Information, aufweist. Selbst wenn es Milliarden Jahre nicht gelänge, irgendein so genanntes kleinstes Teilchen zu teilen oder sonst wie innere Heterogenität zu entdecken, wäre dies kein Beweis für Unteilbarkeit bzw. (besser) für Nichtinformation in seinem Inneren. Selbst, wenn man das Teilchen in 100 Milliarden Jahren jährlich 100 Milliarden Mal geteilt hätte, ohne auf innere Informationen zu stoßen, wäre dies kein Beweis für die Nichtexistenz von Information in diesem Teilchen. Mit anderen Worten: Der Beweis einer absoluten Grenze im Mikro- wie im Makrokosmos ist an eine zeitlich unendliche Forschung gebunden, die es wahrscheinlich nie geben wird. Das Problem der Unendlichkeit ist für den menschlichen Geist in seiner heutigen Form unlösbar. Wir können in diesem Bereich nur glauben. Da die Unendlichkeit in der Mathematik (einer sehr glaubwürdigen Disziplin) zu existieren scheint, bin ich geneigt, auch in der realen Welt an die Unendlichkeit zu glauben (s. o.). Ich vermute daher, dass Menschen im Mikro- und Makrokosmos, so lange es sie gibt, immer wieder auf neue Informationen stoßen werden. Deshalb gehe ich auch davon aus (eine reine Hypothese oder besser? Glaube), dass jedes Quant viele, vielleicht unendlich viele, Dimensionen enthält (vgl. dazu Max Tegmark in Spektrum der Wissenschaft, 8, 2003 S. 34 ff.).
Die oben beschriebene Veränderung von Kopien innerhalb einer üblichen Weltlinie (=Ereignis) beruht auf der Interaktion von Einzelweltlinien, aus denen eine Weltlinie besteht. Big Crunch, Schwarze Löcher, Geburten usw. sind Orte, die überwiegend aus vielen parallelen oder aus konvergierenden 4d-Weltlinien bestehen. Urknall und Tod sind Orte, die überwiegend aus divergierenden 4d-Weltlinien bestehen. Das Leben eines Menschen ist ein mindestens vierdimensionales System, das aus vielen nahezu parallelen - durch Wechselwirkungen zusammengehaltenen - Weltlinien besteht. Es steht aber auch in ständigem Kontakt mit unzählbar vielen nichtparallelen Weltlinien. Die materiellen Bestandteile aller Lebewesen werden während des Lebens ständig immer wieder durch aufgenommenes Material (Nahrung) ersetzt und/oder recycelt. Solches Material bildet Weltlinien, die eine Zeit lang (= eine gewisse vierdimensionale Strecke) zur Weltlinie des sie aufnehmenden Körpers nahezu exakt parallel verlaufen.

These 23 Identität

Die Identität von Systemen ist grundsätzlich nicht nachweisbar (s. o.).

These 24 Energie

Der Unterschied der Informationsgehalte zweier Kopien (innerhalb einer?) oder zwischen verschiedenen Weltlinien heißt Energie (=wechselseitiges oder inneres Kopie- oder Weltlinienveränderungspotential). Herkömmlich wird der Begriff Energie als „Fähigkeit, Arbeit zu leisten" = „Masse" bezeichnet. Besser wäre der Begriff „Bewegungsveränderungspotential" oder „Weltlinienveränderungspotential". Dabei können Krümmung, Symmetrie, Spin, Bündelung und Grundcharakter (Boson oder Fermion) verändert werden. Wenn ein Körper im alltagssprachlichen Sinne abgebremst wird, wird die Krümmung seiner Weltlinie relativ zur Beobachterweltlinie erniedrigt, wenn der Körper beschleunigt wird, wird sie erhöht.
Das Winkelmaß, in dem Weltlinien sich berühren, gehört ebenfalls zum Wesen der Energie. Je näher dieser Winkel bei 180° liegt, desto größer sind (bei sonst gleichen Bedingungen und wechselseitiger Betrachtung) die strukturellen Unterschiede innerhalb jeder Weltlinie vor und hinter dem Berührungspunkt. Bei Winkeln zwischen 90 und 270° werden die Weltlinien überwiegend in Strahlung umgewandelt, bei Winkeln zwischen 0 und 90° können alle Eigenschaften (s. o.) verändert werden. Bosonen (Strahlung) können allerdings möglicherweise ebenfalls als Weltlinien aufgefasst werden, die uns u. a. deshalb als völlig anders als übliche Weltlinien erscheinen, weil diese Weltlinien Winkel von 90° zu üblichen Beobachterweltlinien zu bilden scheinen.
Aus noch nicht restlos verstandenen Gründen ist die Änderungsrate der Kopien auf Weltlinien in verschiedenen Bereichen der Raumzeit sehr unterschiedlich. Das Leben auf der Erde stellt z. B. einen Bereich mit relativ hohen Änderungsraten dar. Diese Änderungsraten nehmen in manchen Bereichen des Lebens, z. B. in der menschlichen Kultur, zusätzlich ständig zu. Außerdem nimmt möglicherweise auch die Komplexität von Weltliniensystemen, falls diese sich auch in höhere Dimensionen verzweigen, im Durchschnitt in Richtung der höheren Dimensionen zu. Diese Richtung scheint zumindest in unserer näheren Umgebung dem zu entsprechen, was zeitgleitende Wesen (wir) als Zukunft bezeichnen (vgl. aber These 12 und 19).

These 25 Masse

Das, was üblicherweise mit dem Begriff "Masse" bezeichnet wird, entspricht dem punktuellen (scheinbaren?) Informationsgehalt einer 4d-Weltlinie relativ zum punktuellen Informationsgehalt einer anderen (Punkt ≜ Weltpunkt = dreidimensionaler Körper = eine bestimmte Kopie). Diese Definition entspricht der Definition der Energie (E=mc²). Menschliche Beobachter sprechen bei zur eigenen Weltlinie parallelen Weltlinien von Ruhemasse, bei solchen mit Winkeln zwischen 0° und 90° von träger Masse, bei durch Raumkrümmungen gebogenen von schwerer Masse. Die Krümmung einer Weltlinie relativ zu einer Beobachterweltlinie ist mit einer scheinbaren dreidimensionalen Informationskompression (=Schrumpfung einer Raumdimension) bei gleichzeitiger teilweise scheinbarer vierdimensionaler Informationsdekompression (=Zeitdilatation) verbunden (vgl. Thesen 5 u. 10.). Diese Scheindekompression und die Änderung des Winkels am Weltlinienkontaktpunkt gehören zum Wesen der Massezunahme bei Beschleunigungen und bei relativen Gravitationszunahmen (Erläuterungen s. o.). Die Stärke der Wechselwirkung (= u. a. Richtungsänderungspotential) zwischen Weltlinien hängt vom Winkel, den sie bilden, und von der Differenz ihrer Informationsgehalte ab (vgl. Thesen 5 und 21). Der Informationsgehalt entspricht der Zahl der wirksamen (erfahrbaren) Weltpunkte (= Ereignisse) am Kontaktpunkt. Diese Zahl hängt von der Zahl (und vom Querschnitt?) der Einzelweltlinien, aus denen eine Weltlinie besteht, ab.

Hypothese 26 Welle-Teilchen-Dualität

Ein Photon ist ein System ohne für uns wahrnehmbare innere Informationsdifferenzen = innere Energie und ohne Masse. Wenn Systeme ohne Informationsdifferenzen interagieren, erscheinen sie uns ausschließlich als Wellen (Interferenz, Beugung usw.). Komplexe materielle Systeme sind immer Systeme mit Informationsdifferenzen und erscheinen uns - ohne physikalische Hilfsmittel - als Teilchen. Wenn unsere üblichen Informationsmittel - die elektromagnetischen Wellen - bei Mikropartikeln mit abnehmender Größe Informationsunterschiede zunehmend weniger aufspüren können, erscheinen diese Partikel zunehmend wellenartig. An einer Photon-Fermion-Kontaktstelle begegnen sich zwei Systeme mit unterschiedlichen Informationsgehalten. Beide weisen daher an der Kontaktstelle Teilcheneigenschaften auf. Die Frequenz von Materiewellen und die zugeordneten Frequenzen von elektromagnetischen Wellen stehen in einem gesetzmäßigen Abhängigkeitsverhältnis zur Größe der Informationsunterschiede. Die Interaktion (=Absorption, [Dekohärenz]) zwischen Photon (Boson?) und Materie erfolgt möglicherweise immer nur mit der Vollkopie bzw. mit Vollkopiensystemen, nicht im Kopiebildungstotraum (vgl. These 9, Unbestimmtheit und Tunneleffekt); oder mit zunehmender Wahrscheinlichkeit während die Vollkopie(n) mit kontinuierlich zunehmender Wahrscheinlichkeit gebildet wird (werden), bzw. während sich entscheidet, mit welcher von vielen möglichen entstehenden Kopien das Photon interagiert. Diese Erklärungsansätze, die noch sehr hypothetisch sind, liefern vielleicht auch die Grundlagen für das Verständnis der Unbeobachtbarkeit von Zerfällen. Alle soeben geschilderten Probleme und die Quantelung einer Weltlinie (Trennschärfe zwischen den Kopien) hängen wahrscheinlich von der Zahl der sie aufbauenden Einzelweltlinien ab. Die Quantelungen (Frequenzen) der Einzelweltlinien sind nicht synchron, deshalb überlagern, verwischen und verschmieren die Weltpunkte aller komplexen Weltlinien.

Hypothese 27 Photonen

Photonen (elektromagnetische Wellen) sind Elemente von Weltlinien, die stets senkrecht auf vierdimensionalen Weltlinien stehen (oder zu stehen scheinen?), und aus identisch erscheinenden Kopien bestehen. Oder sie sind ruhende scheinbar eindimensionale Systeme. Für menschliche Beobachter besteht Äquivalenz (Nichtunterscheidbarkeit) zwischen diesen beiden Möglichkeiten, da senkrecht zu einer menschlichen Beobachterweltlinie verlaufende Weltlinien dieser (dem Menschen) als Punkt (=nulldimensionales, ruhendes System) erscheinen (s. u.). Eine dritte plausible Deutung des Wesens von Photonen ist die Transaktionsinterpretation nach John Cramer (s. o.). carter ?

Hypothese 28 Die ellipsoide Raumzeit
Im folgenden Abschnitt finden sich einige Gedanken, die als besonders spekulative Hypothesen (z. T. sogar nur als Denkanstöße (brain storming) aufgefasst werden sollten.
Wie wir oben (siehe unter Erdkugelmodell) schon erläutert haben favorisiert die Zeitgleittheorie eine Vorstellung, bei der der Urknall durch Materie-Antimaterie-Kontakte aus dem Big Crunch entsteht. Der entsprechende Gesamtkörper wäre dann eine Hypersphäre S4 oder ein entsprechender vierdimensionaler ellipsoider Körper. Wir stellen uns ein 3d-Ellipsoid - mit Urknall und Antiurknall als Brennpunkte - als Modell der Raumzeit vor. (Die Wahl dieses Ellipsoids erinnert an Kepler, der die Richtigkeit des kopernikanischen Weltbildes belegte, indem er Kopernikus`Kreise durch Ellipsen ersetzte.).
Die Zeitgleittheorie geht davon aus, dass die überlichtschnelle Materie jenseits des Urknalls Antimaterie ist und dass alle Materie der Raumzeit im Antiurknall zusammentrifft. Im Big Crunch erfolgt also aus der Sicht jedes einzelnen Quants der Kontakt mit fast exakt der Hälfte aller anderen Quanten mit Antimaterie, also mit Überlichtgeschwindigkeit. In diesem Sinne ist der Urknall als symmetrische Umkehrung des Big Crunch aufzufassen. Wahrscheinlich bedarf es nicht der gesamten Materie der Raumzeit, um derartige Explosionen (weiße Quellen) zu erzeugen. Vielleicht sind Quasare weiße Quellen, die durch den Zusammenstoß extrem schneller und massereicher Schwarzer Löcher entstehen. Ein Quasar wäre dann ein Miniurknall.
Der mathematische Beweis für die Möglichkeit solcher Vorgänge wäre ein stichhaltiger Beleg für die Gültigkeit der Zeitgleittheorie. Eine andere Erklärung der Entstehung von Quasaren wäre andererseits mit der Zeitgleittheorie völlig vereinbar.
Auch auf das Problem des thermodynamisch unmöglichen Verschwindens von Information in Schwarzen Löchern wirft dieses Erklärungsmodell ein neues Licht. St. Hawking hat gezeigt, dass Schwarze Löcher ihre Information (zumindest zum Teil) in Form energiearmer Strahlung in den uns vertrauten Kosmos zurückstrahlen. Aus dem Gesagten geht hervor, dass ein Teil der Information in allen (zumindest vielen) Schwarzen Löchern im Urknall wieder auftaucht. Es scheint aber unmöglich, die Information kontinuierlich zu verfolgen. Andererseits sind beide Seiten des Urknalls nicht grundsätzlich völlig unbeobachtbar. Die Information, die das Universum im Antiurknall enthält, dürfte allerdings (wie im Falle jedes Schwarzen Loches) nicht beobachtbar sein. Zum ersten wird möglicherweise schon lange vorher keine Energie für die Existenz von Beobachtern mehr zur Verfügung stehen, zum zweiten verlässt keine (oder fast keine) Information ein Schwarzes Loch, zum dritten liegt der (mögliche) Antiurknall aus der Sicht eines potentiellen Beobachters in der unbeobachtbaren Zukunft. Andere weiße Quellen als der Urknall könnten dagegen weitgehend von beiden Seiten betrachtet (informationstheoretisch vermessen) werden. Man muss nur das entsprechende Objekt kontinuierlich beobachten. Man müsste die Entstehung eines Systems Schwarzer Löcher und deren Explosion als weiße Quelle protokollieren. Das Innere jedes Schwarzen oder weißen Loches könnte allerdings immer verschlossen bleiben, da (wenn) kein Informationsträger es verlassen kann. Das Innere des Urknalls kann z. B. von Photonen nicht, wohl aber (z. T.) von Neutrinos, durchdrungen werden. Wenn man aber beide Seiten dieser (Schein)singularitäten, soweit man sie beobachten kann, vermessen hat, dürfte es möglich sein, den Informationstransfer im unbeobachtbaren, Inneren zu berechnen.

These 29 Der Spin
In der Quantenphysik finden sich einige Teilchen, deren z. T. ziemlich merkwürdig wirkender Spin in gebrochenen Zahlen gemessen wird. Solche Erscheinungen sind zwar mathematisch berechenbar, aber anschaulich nicht vorstellbar. Ich vermute, dass die vierdimensionale Betrachtungsweise der Zeitgleittheorie, insbesondere die Vorstellung materieller Weltlinien und das Zeitgleiten, auch hier zu einem tieferen Verständnis beitragen.

DIE GRUNDSTRUKTUR DES MULTIVERSUMS (ZUSAMMENFASSUNG)
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Das All ist ein Multiversum. Es besteht aus n > 4 Dimensionen. Dimensionen „entstehen“, indem man Systeme (z. B. Körper) scheinbar lichtschnell, rhythmisch, wellenartig, springend mit Abweichungen (=Fehler, Ereignisse) kopiert (s. o.). Die vierte Dimension (Zeit) entsteht z. B., indem man dreidimensionale Körper, z. B. Menschen, scheinbar lichtschnell kopiert. Multidimensional bedeutet, dass an jedem Gegenwartspunkt nicht nur die Kopien gebildet werden, die wir vierdimensional beobachten, bewusst erleben und erinnern, sondern außerdem noch viele, die wir nicht beobachten. Wenn 11 „Fehler“ (Abweichungen, Verzweigungen) vorliegen, liegt ein 11-dimensionales System vor. Die verschiedenen Kopierfehler sind nicht gleichwahrscheinlich. Schrödingers Wellenfunktion beschreibt vermutlich ihre Wahrscheinlichkeitsverteilung im Raumzeitkontinuum bzw. Multiversum. Unser Raumzeitkontinuum kann man sich folgendermaßen aufgebaut vorstellen:

Ein System, das uns als Punkt erscheint, weil wir nur ein Bit Information von ihm abrufen können, wird scheinbar mit Lichtgeschwindigkeit = c bewegt. Es entsteht ein scheinbar eindimensionales System - eine Gerade. Diese wird mit c in eine andere Richtung als die Punktereihe bewegt. Es entsteht eine Fläche. Diese wird mit c wie oben bewegt. Es entsteht ein dreidimensionaler Körper. Dieser wird mit c bewegt. Es entsteht ein vierdimensionaler Körper (ein Wurm durch die Zeit). Dieser wird mit c wie oben bewegt. Es entsteht ein fünfdimensionaler Körper usw. (vgl. holographische Hypothese nach Hooft und Susskind). Keine der Kopien verschwindet. Alles, was wir einmal waren und sein werden, existiert ständig, vielleicht ewig. Aus allem (jedem Gegenwarts-Ich), was wir einmal waren, sind und sein werden, entsteht nicht nur das, was wir beobachtet haben, beobachten und beobachten werden, sondern fünf-, (sechs-, sieben- usw.) dimensional auch noch andere Kopien, die wir nicht wahrnehmen können. Einen winzigen Ausschnitt aus diesem multidimensionalen Verzweigungssystem (Kopiennetz) nehmen wir wahr und speichern ihn im Gedächtnis oder als Foto, Film, CD, Festplatte, Magnetband usw. Dabei baut jedes menschliche Ich einen maximal vierdimensionalen Bildausschnitt aus den aufgenommenen Informationen auf gleichgültig, welchen von unzählbar vielen Wegen es durch das n-dimensionale Verzweigungssystem Multiversum gegangen ist bzw. geht.

Die Raumzeit, ein komplexes Netzwerk aus vierdimensionalen Weltlinien, wird teilweise in den für uns wahrnehmbaren dreidimensionalen Raum projiziert, wie dreidimensionale Bilder auf eine Fläche (z. B. eine Leinwand oder Höhlenwand [Platon]). Der für Menschen wahrnehmbare dreidimensionale Raum gleitet durch die Raumzeit, wie eine Fläche durch den Raum. Wenn und weil wir scheinbar an den Projektionen der Strukturen vierdimensionaler Körper durch die Zeit vorbeigleiten, erscheinen uns die meisten 3d-Ausschnitte, die wir von diesen Strukturen (vierdimensionalen Weltlinien) wahrnehmen, als bewegte Körper. Bewegung im üblichen Sinne ist keine physikalische Tatsache, sondern eine Illusion, die ein unklares Bild vierdimensionaler Strukturen vermittelt und auf dem Zeitgleiten beruht. Menschen halten ihr Gleiten durch die Raumzeit und insbesondere dadurch entstehende trügerische Informationen,(wie z. B. die Bewegungsillusion, Nichtlokalität usw.) fälschlicherweise für objektive physikalische Tatsachen und bezeichnen es als das Vergehen von Zeit. Die Existenz des Zeitgleitens und die dazugehörige Richtung von Weltlinien sind andererseits wirklich physikalische Tatsachen. Illusionären oder verfälschenden Charakter haben die Konsequenzen (eben die üblichen Bewegungsvorstellungen usw.). Alle Bewegungsbeobachtungen sind auch insofern objektiv, als sie die Struktur der vierdimensionalen Welt widerspiegeln. Die Beobachtung eines beschleunigten Körpers, bzw. einer beschleunigten Bewegung, entspricht zum Beispiel der Beobachtung einer -relativ zur Beobachterweltlinie- gekrümmten vierdimensionalen Struktur, nämlich einer vierdimensionalen Weltlinie. Die Beobachtung der scheinbaren Expansion des Universums entsteht durch das Zeitgleiten durch die sphärische Raumzeit, in der die Weltlinien der Galaxien usw. wie die Stacheln eines Seeigels angeordnet sind.
Die Beobachtung von Zeitdilatation und Raumkompression entsteht erstens durch eine scheinbare Drehung eines Körpers. Solche Drehungen erscheinen zeitgleitenden Beobachtern immer dann, wenn der Körper (besser die Körper =Weltpunktserien) eine relativ zum Beobachter gekrümmte Weltlinie bilden. Die Krümmung kann durch Gravitation oder Beschleunigung entstehen.
Zweitens existieren Zeitdilatationen und Raumkompressionen in einer Form, die wir oben unter der Bezeichnung „Zeitreisen“ besprochen haben. Dafür gibt es verschiedene Erklärungsmodelle, die sich zurzeit nicht eindeutig beweisen lassen.
Eine Erklärungsmöglichkeit für Altersunterschiede nach Zeitreisen liegt in unüblichen Kontakten zwischen Kopien (Weltpunkten) auf verschiedenen Weltlinien aufgrund unterschiedlicher Krümmung. Es muss aber weitere Ursachen geben. Möglich sind: u. a. dehnbare Weltlinien, spiralförmige Weltlinien und Änderungen von Veränderungsraten der Weltpunkte. Wahrscheinlich trägt das Zeitstromprinzip (s. o.) entscheidend zur Klärung des Problems von Zeitreisen (Zeitgleiten, Expansion?) bei.
„Entwicklung des Kosmos“ ist ein anthropomorpher Ausdruck für das Gleiten über die „Struktur der Raumzeit“.
Die mathematische Beschreibung der Welt und die Mathematik der Zeitgleittheorie liegen den Menschen zum Teil bereits vor. Man sollte die physikalischen Tatsachen dieser Mathematik zuordnen, wie menschliche Eigenschaften und Merkmale den schon bekannten menschlichen Genen.
Die meisten großen physikalischen Probleme beruhen auf der unzureichenden Berücksichtigung der Subjektivität des Zeitgleitens und des materiellen Charakters von Weltlinien. Der Versuch, die vierdimensionale Welt unter diesen Voraussetzungen zu verstehen, entspricht dem Versuch, die Erdkugel unter der Voraussetzung verstehen zu wollen, sie sei eine Scheibe.

Die Zeitgleittheorie liefert indirekt Belege für die Richtigkeit der Vielweltentheorie, also die Vorstellung einer multidimensionalen Welt, eines Multiversums. Damit wird auch die Richtigkeit der Erklärung der Unbestimmtheitsrelation und der scheinbaren Indeterminiertheit der Welt durch die Existenz vieler Zukünfte wahrscheinlicher.

DISKUSSION

Die Zeitgleittheorie: phantastische Spekulation oder ein neues besseres Erklärungsmodell für die bekannte Welt?

Die Zeitgleittheorie erscheint dem Einen zukunftsweisend und interessant, dem Anderen spekulativ und irreführend. Wir wollen deshalb im Folgenden die Glaubwürdigkeit dieser Theorie und ihrer Konsequenzen diskutieren. Wir empfehlen vorab, die Glaubwürdigkeit der heutigen physikalischen Theorien u. a. an ihrem Fundament zu messen. Die Physik ist, nach Meinung weniger, aber großer Physiker, die einzige Wissenschaft, die ihr Denkgebäude z. T. auf (dreidimensionalen) Sand gesetzt hat, obwohl sie ihr vierdimensionales Betonfundament selbst entdeckt hat.

Bewertungskriterien

Um die Zeitgleittheorie möglichst objektiv bewerten zu können, brauchen wir Kriterien. Ich schlage vor, dass wir uns an den üblichen Regeln der naturwissenschaftlichen Erkenntnisgewinnung orientieren. Zu diesen Regeln gehören:

1. Empirische Überprüfbarkeit, z. B. durch wiederholbare Experimente

2. Einfachheit

3. mathematische Überprüfbarkeit

4. innere Konsistenz (= Widerspruchsfreiheit)

5. Kompatibilität (= Vereinbarkeit) mit gesicherten Erkenntnissen und anerkannten Theorien

6. Erklärungswert und korrekte Voraussagen

Die Zeitgleittheorie erfüllt die Forderungen zwei bis sechs nachweislich. Manche Physiker erkennen z. B. an, dass die Zeitgleittheorie die wichtigsten physikalischen Grundaussagen besser erklärt, als andere Theorien. Die erste Forderung erfüllt die Zeitgleittheorie zwar teilweise auch, jedoch nicht in optimaler Weise. Wir werten den Nachweis von Zeitdilatation, Antimaterie, der Expansion des Universums usw. als empirische Belege für die Zeitgleittheorie. Diese Belege haben aber auch aus unserer Sicht nicht exakt die gleiche Überzeugungskraft, wie z. B. die Entdeckung von Gravitationslinsen als Beleg für die Relativitätstheorie. (Einstein hatte vorausgesagt, dass Lichtstrahlen in geeignet geformten Gravitationsfeldern wie in optischen Linsen abgelenkt [gekrümmt] werden. Solche starken Gravitationsfelder finden sich z. B. um Schwarze Löcher.).
Dennoch müsste das Erfüllen der Forderungen zwei bis sechs genügen, um die Zeitgleittheorie zumindest als prüfenswertes Modell zu behandeln. Selbst dies geschieht manchmal nicht, weil die Forderung nach absolut klarer empirischer (vor allem experimenteller) Überprüfbarkeit im Forderungskatalog (natur)wissenschaftlicher Erkenntnisgewinnung eine extreme Sonderstellung erhalten hat. Diese Erscheinung hat ein wenig den Charakter einer kollektiven Angstneurose, der wir uns im Folgenden kurz, unten genauer, widmen wollen: Seit Jahrmillionen hatten (und haben) Menschen unter erheblichen Nachteilen zu leiden, weil unbewiesene Behauptungen (Spekulationen, Ideologien usw.) zur Grundlage ihrer Selbststeuerung verwendet wurden. Dies geschah und geschieht vor allem im Bereich von Religion, Politik und Philosophie. Menschenopfer, Hexenverbrennungen, Regentänze usw. haben niemals wirklich kausal im Sinne ihrer Befürworter gewirkt. Die Geister, die man beeinflussen wollte, existier(t)en nicht. Häufig wurden Naturwissenschaftler von Vertretern spekulativer Ideologien verfolgt, benachteiligt oder sogar umgebracht. Diese Schmerzen sind der Humus, auf dem die zur Diskussion stehende Angstneurose entstanden ist. Jede spekulative Äußerung erzeugt in den meisten Gehirnen von Naturwissenschaftlern Abwehr statt der Bereitschaft zu kritischer Prüfung. Manchen Biologen genügt schon die manchmal unsichere, schwammig unpräzise Beweisführung der Sozialwissenschaften, um sich von unwichtigen und wichtigen Erkenntnissen und Erklärungen menschlichen Verhaltens aus Ethologie, Psychologie und Pädagogik zu distanzieren. Oft steht die Überbetonung der Exaktheit und empirischen Überprüfbarkeit dem wissenschaftlichen Fortschritt sehr im Wege. Der naive verabsolutierte Glaube an die empirische Überprüfbarkeit (Messen, reproduzierbare Experimente usw.) verhindert bei manchen den Zugang zur Zeitgleittheorie. Die unmittelbare sinnliche menschliche Erfahrung genügt jedoch nicht immer, um die Struktur der Welt zu entdecken und zu verstehen. Dies zeigt sich unter anderem bei der Entstehung und Entwicklung der Relativitätstheorie und in der Quantenphysik. Interessanterweise werden in diesem Bereich auch Lösungsvorschläge für quantenphysikalische Rätsel akzeptiert, die z. T. noch rätselhafter sind als die Rätsel selbst. Sie werden akzeptiert und verhindern notwendige weitere Forschungen, weil und wenn sie von physikalischen Autoritäten kommen.

Für die Gültigkeit der Zeitgleittheorie sprechen folgende Argumente:

1. Die Fundamente der Zeitgleittheorie sind evident und ergeben sich aus den Grundaussagen der Physik, insbesondere der Relativitätstheorie. In einem vierdimensionalen Körper müssen vier Dimensionen real, materiell und nachweisbar existieren. In diesem Körper kann es einen Zeitfluss im traditionellen Sinn (bewegte dreidimensionale Körper) nicht geben. Es kann überhaupt keine dreidimensionalen Körper (nur vier- oder mehr dimensionale) geben.
2. Die Grundaussagen der Zeitgleittheorie sind mathematisch beschrieben und bewiesen.
3. Die Zeitgleittheorie erklärt eine Reihe wichtiger bekannter physikalischer Phänomene und Probleme besser als andere Theorien. Sie löst oder erklärt einige quantenphysikalische und kosmologische Rätsel und schlägt ein relativ einfaches, plausibles, voraussagefähiges, konsistentes n-dimensionales Gesamtweltbild vor.

4. Die Geschichte der Physik hat immer wieder gezeigt, dass die Natur der Welt nicht ausschließlich durch direkte sinnliche, empirische Verfahren erschlossen werden kann. Wir und unsere Erkenntnismittel sind Teil der Welt und bestimmen, was wir über unsere Welt denken (Konstruktivismus s. I. Kant, K. Lorenz, K. Popper, G. Vollmer usw.). Wir können aber ziemlich sicher sein, dass unser Gehirn und alle Mittel, mit denen wir Informationen sammeln, anthropomorphe (also [systemerhaltend] verfälschte) Weltbilder liefern. Wir müssen dies schon deshalb annehmen, weil wir wissen, dass unsere Gehirne zum Zwecke der Arterhaltung, nicht aber zwecks objektiver Erkenntnis, konstruiert wurden. Die Geschichte der Physik kann informationstheoretisch als die Geschichte der Deanthropomorphisierung menschlicher Weltbilder aufgefasst werden. Es scheint zurzeit so, als würden anschauliche Abstraktion und Mathematik ebenso viel zur Objektivierung unserer Weltbilder beitragen wie Empirie, also vor allem Experimente. Besonders Quantenphysiker und Stringtheoretiker arbeiten häufig stärker theoretisch als experimentell. Die Mathematik, welche die Zeitgleittheorie beschreibt und bestätigt, liegt schon lange vor. Sie findet sich bei Einstein, Minkowski, Hawking, Hartle, Dehnen usw. (vgl. u. a. H. Hönl und H. Dehnen, Zeitschrift für Physik, Band 191, 1966, S.22).

5. Der möglicherweise bevorstehende Nachweis verschwindender Galaxien am Rande des menschlichen Wahrnehmungshorizontes kann als Beleg für die Richtigkeit der Zeitgleittheorie aufgefasst werden.

6. Der anschaulichste Beleg für die Zeitgleittheorie ist unser Vergleich des Umkreisens eines vierdimensionalen Körpers mit dem Umkreisen eines Hauses. Während wir um ein Haus gehen, verändert dieses seine Länge und Breite genauso wenig, wie ein vierdimensionales Objekt seine Dimensionen verändert, während es sich vor uns dreht oder wir uns um das Objekt drehen. Die Übertragbarkeit dieser Befunde auf höhere Dimensionen ist mathematisch schon lange bewiesen.

7. Das Prinzip der Einfachheit

Die Behauptung, dass vierdimensionale Weltlinien senkrecht auf allen anderen Dimensionen stehen müssen, gründet sich auf die Prinzipien der Einfachheit und der Erklärbarkeit sowie auf die Tatsache, dass sie mathematisch bewiesen ist. Es ist einfach, klar und plausibel, anzunehmen, dass zwischen allen Dimensionen prinzipiell gleiche Beziehungen bestehen. Wenn alle Raumdimensionen senkrecht aufeinander stehen, sollte dies auch für die vierte Dimension und alle weiteren gelten, da nachgewiesen ist, dass alle bekannten Dimensionen gleichwertig und austauschbar sind. Daraus folgt, dass die Sonderstellung, die Menschen der Zeit zuordnen, anthropomorph ist.

Wenn wir diese Gedanken verallgemeinern und extrapolieren, müssen wir annehmen, dass auch die 5., und alle weiteren, Dimensionen gleichwertig und austauschbar sind. Unsere vierdimensionale Welt muss deshalb in einen riesigen fünfdimensionalen Körper eingebettet sein, wie der Raum in den vierdimensionalen Raum und eine Fläche in den Raum.

8. Die fehlende Antimaterie
Die Zeitgleittheorie zeigt uns, wo und was die fehlende Antimaterie ist und warum es zum Urknall kam.
Einwände
Ein häufiger Einwand gegen die Zeitgleittheorie lautet: Bewegung, Zeitdilatationen usw. sind keine Illusionen, sondern empirisch nachweisbare, physikalische Tatsachen. Bewegung ist sogar so offensichtlich, auch für den Laien nachweisbar, dass man sie als evident, also als so etwas wie ein Axiom bezeichnen könnte.

Diese Kritik ähnelt den religiösen Einwänden der Kirche gegen das heliozentrische Weltbild und die Evolutionstheorie und der scheinwissenschaftlichen Kritik an Kolumbus, Newton, Einstein, Freud, Darwin usw. Fast alle diese Kritiker haben den kritisierten Inhalt weder vollständig gelesen, noch verstanden, noch zu verstehen versucht. Diese Menschen nehmen, wie alle Menschen, anthropomorph (befangen, verfälscht) wahr. Sie machen sich das Problem des anthropomorphen Denkens weder bewusst, noch distanzieren sie sich von den Fehlern der anthropomorphen Erkenntnisgewinnung. Wir wollen die Problematik der anthropomorphen Wahrnehmung und Informationsverarbeitung noch einmal an einigen Beispielen erläutern:

Die Erde ist rund, wir nehmen eine Scheibe wahr.

Jahrhundertelang haben Physiker und Mathematiker die Erde nicht aus dem Weltall betrachten können und dennoch fest an ihre Kugelgestalt geglaubt, weil die Kugelgestalt die bekannten Fakten besser erklärt als Flächenmodelle. Ich glaube oben nachgewiesen zu haben, dass auch die Zeitgleittheorie einige (gegenüber traditionellen) verbesserte Erklärungsmodelle liefert.

Licht hat verschiedene Wellenlängen, wir nehmen verschiedene Farben wahr. Die Farbe ist ein subjektives Phänomen, das zwar genau bestimmten Wellenlängen des Lichtes entspricht, aber dennoch ein Produkt des menschlichen Gehirns bleibt. Die Bewegung zu etwas zu erheben, das objektiv und unabhängig von Menschen existiert, entspricht der Behauptung, die Farbe "blau" sei ein objektives, von Menschen unabhängiges, physikalische Faktum. Das Zeitgleiten verursacht die Illusion von Bewegung genauso, wie die Eigenrotation der Erde die Illusion der Drehung der Sonne um die Erde verursacht.

Vierdimensionale Körper haben Strukturen. Diese werden, da unser Bewusstsein durch die Raumzeit zu gleiten scheint, durch Bewegungen erfahrbar.

Das Wesen der Erkenntnis können wir u. a. deshalb nicht erkennen, weil wir es nur mit Erkenntnis, also mit sich selbst, betrachten können. (Die wichtigsten Antworten auf die Frage nach dem Wesen der Erkenntnis finden sich in der Kosmologie und in der Biologie, insbesondere in der Evolutionslehre [vgl. G. Vollmer, Evolutionäre Erkenntnistheorie]). Besonders deutlich wird das Problem der Indoktriniertheit an folgendem Beispiel:
Konservative Menschen haben Einsteins Theorien u. a. wegen der Unvorstellbarkeit der Veränderbarkeit von Raum und Zeit abgelehnt. Viele haben sich inzwischen, hauptsächlich weil die Mehrheit es getan hat, von der „Richtigkeit“ von Einsteins Vorstellungen überzeugen (überreden) lassen. Die Zeitgleittheorie behauptet nun u. a., dass genau die Veränderlichkeit von Zeit und Raum teilweise tatsächlich illusionären Charakter hat. Obwohl also die Zeitgleittheorie die konservativen Kräfte in diesem Fall (zufällig) bestätigt, nehmen manche konservative (indoktrinierte) Kräfte der Jetztzeit diese neue Theorie ebenso schwerfällig an wie frühere Dogmatiker die Relativitätstheorie.
Kommen wir zu einem weiteren Einwand gegen die Zeitgleittheorie:

Da es nach Einstein keine überlichtschnellen Informationsübertragungen gibt, gibt es auch keine vierdimensionalen Lebewesen und die ganze Theorie bleibt reine Fiktion ohne Beweisbarkeit und Nutzbarkeit.

Das Wesen der Welt hängt nicht davon ab, ob Lebewesen, die es beobachten, so in diese Welt verwickelt sind, dass sie ihr Wesen nur teilweise verstehen können. Wenn wir das dreidimensionale Modell der Erdkugel und den Anstieg der Meeresspiegel vor unserem geistigen Auge entstehen lassen, sind wir der vierdimensionalen Wahrnehmung sehr nahe. Wir bekommen einen nicht nur blassen Schimmer von der eigentlichen Welt. Dieser Schimmer ist bei Weitem weniger blass als der Schimmer, den Platon vor seinem Höhlenfeuer in den Schatten auf der Höhlenwand entdecken konnte.

Fortschritt und Bewahrung in den Naturwissenschaften
Wenn Hegel, Platon, Marx oder irgendein Philosoph behauptet hätten, ein Körper könne gleichzeitig geschrumpft und nicht geschrumpft sein oder die vierte Dimension könne gleichzeitig existieren und nicht existieren, hätte wohl jeder Physiker, wie auch die meisten Laie, diese Aussage oder gar diese Philosophen für verrückt erklärt. Da sich die erste Aussage jedoch aus Einsteins Relativitätstheorie ergibt, wurde und wird sie fast ausschließlich unkritisch hingenommen. Es wurde auch kaum versucht, Erklärungen zu finden. Die Zeitgleittheorie erklärt dieses Problem plausibel und verständlich. Einige Konservative leben jedoch lieber mit der äußerst merkwürdigen Vorstellung, Raum und Zeit könnten gleichzeitig geschrumpft und nicht geschrumpft sein als mit der Zeitgleittheorie, wenn und weil diese neu und fremd ist und scheinbar das warme, weiche Nest der einsteinschen Wahrheiten beschmutzt. Dies zeigt (ganz im Sinne Thomas Kuhns) die Nähe mancher Wissenschaftler zu religiösen Führern. Das gleiche Verhalten (Reaktionen) beobachtet man nicht nur bei fast allen Ideologen, sondern auch bei vielen Affenarten. Alte Makaken übernahmen z. B. -im Gegensatz zu jungen- konstruktive neue Verhaltensweisen (Bräuche), wie das Waschen von Süßkartoffeln in Salzwasser, das kreative Junge entwickelt hatten, nicht. Bei Tieren hilft dieser teilweise angeborene Dogmatismus der Alttiere, Fehler zu vermeiden, da die meisten neuen Ideen der Jungtiere (und Jungmenschen) weniger erfolgreich sind als die bewährten Steuerungsprogramme der Erwachsenen. S-Bahn-Surfen, Piercing, Drogenkonsum, selbstbetäubender, trommelfellriskierender „Musik“„genuss“ usw. sind oder waren neue Verhaltensmuster meistens jüngerer Menschen, deren Nachahmung älteren Menschen meistens mehr Nachteile als Vorteile brachte und bringt. Die meisten neuen Ideen in der kulturellen Evolution sind, wie die Mutationen in der biologischen Evolution, systemschädigend, zufällig und blödsinnig. So erhalten z. B. die Herausgeber wissenschaftlicher Zeitschriften häufig Publikationsangebote mit verrückten Ideen meistens jüngerer, nicht allgemein anerkannter Anbieter. (Diese Angebote entsprechen in der Natur Mutationen, die zu Farbenblindheit, Halluzinationen oder Sprachstörungen usw. führen.). In diesem literarischen Dschungel des überwiegenden Schwachsinns ist es, schon aus emotionalen Gründen, schwer, die wenigen konstruktiven Perlen zu entdecken und zu veröffentlichen, die nicht von anerkannten Kapazitäten kommen. (Solche Nicht- oder Halbkapazitäten waren aber z. B. Kopernikus, Darwin, Mendel und mit Einschränkungen zunächst auch Einstein, der patente Patentamtsmitarbeiter.). Deshalb machen die zuständigen Lektoren und Redakteure, wie viele wissenschaftliche Autoritäten und „Experten“, manchmal die gleichen Fehler, wie die biologische Selektion. Sie werfen Perlen, wie z. B. Mendel und Kolumbus, vor die Säue, statt sie in Heuhaufen zu suchen und zu finden. Einige wenige der neuen, oft rein zufällig entwickelten, Ideen tragen jedoch ganz besonders zum Fortschritt bei. So entdeckte z. B. A. Flemming das Penizillin nicht nur durch Zufall, sondern wahrscheinlich sogar durch eine kleine urlaubsorientierte Schlamperei bzw. Vergesslichkeit. Seine Bakterienkulturen waren mit Pilzen der Gattung Penizillium verschmutzt, die ein Bakteriengift, das Penizillin, abgaben. Dass rund um die Pilze keine Bakterien wuchsen, brachte Flemming auf die Idee, die Pilze könnten ein Bakteriengift abgeben. Dieser Idee, bzw. der anschließenden Nutzung dieses Giftes als Antibiotikum, verdanken viele Millionen Menschen ihr Leben. Die Konservativen sorgen nun dafür, dass Lebensspender wie Fleming, Koch usw. kaum ein Schwein kennt und stattdessen Massenvernichtungsschweine wie Cäsar, Napoleon, Wilhelm II, Stalin usw. bekannt werden.

Den neuen Ideen in der menschlichen Kultur entsprechen, wie gesagt, die Mutationen in der Natur. Auch in der Natur sind unter vielen Mutationen einige wenige, die zur Höherentwicklung des Lebens führ(t)en. Karl Popper hat die Ähnlichkeit kultureller und biologischer Evolutionen verständlich beschrieben. Seine Lektüre kann dem philosophisch interessierten Leser viel Mühe beim Studium traditioneller Philosophen ersparen. Popper ist verständlich, nicht spekulativ und sowohl philosophisch als auch naturwissenschaftlich ausgebildet. Bei ihm finden sich die z. Zt. vielleicht besten Antworten auf ontologische, erkenntnistheoretische und wissenschaftstheoretische Fragen.

Aus dem Gesagten folgt, dass wirkliche wissenschaftliche Erkenntnisgewinnung daran zu erkennen ist, dass neue Ideen kreiert, gegebenenfalls eindeutig als Hypothese gekennzeichnet, kritisch rational kontrolliert und nicht schimpansenhaft ängstlich abgelehnt werden. Aus ökonomischen Gründen müssen dabei der Ruf und Bekanntheitsgrad des Ideenproduzenten eine Rolle spielen. Dies darf aber nicht die Hauptrolle sein.

Es gibt noch einen weiteren Bereich, in dem einige Wissenschaftler ein wenig irrational entscheiden. Sie übernehmen neue Theorien in der Regel mit Recht, wenn diese irgendwelche Vorhersagen machen, die dann in der Zukunft bestätigt werden. Deutlich anders verhalten sich viele, wenn neue Theorien bereits bekannte Tatsachen bestätigen und besser erklären als traditionelle Paradigmen. Zwar gelten auch solche Bestätigungen als Belege, doch merkwürdigerweise in deutlich geringerem Umfang als in Fällen, in denen zuerst die Theorie und dann die erklärten Sachverhalte bekannt wurden. Die Richtigkeit einer Theorie von solchen Reihenfolgen abhängig zu machen ist, wie u. a. D. Deutsch gezeigt hat, völlig abwegig.
Auch die Zeitgleittheorie zeichnet sich dadurch aus, dass sie vor allem bereits bekannte Erscheinungen besser erklärt als alte Konzepte, aber wenig neue Voraussagen macht. Die wichtigsten Voraussagen beziehen sich auf die Entdeckung der fehlenden Antimaterie, die Eigenschaften von Antimaterie, die Entstehung des Urknalls und die Geschlossenheit des Universums bzw. besser der Raumzeit.

Die Bedeutung der Zeitgleittheorie
Sollte sich die Vorstellung, des Zeitgleitens durch eine ewige Vergangenheit und Zukunft als richtig erweisen, so könnte dies das physikalische Weltbild ein wenig verändern.

Die Zeitgleittheorie scheint zu zeigen, dass die bekannte Welt in einigen Bereichen einfacher ist (und mehr dem gesunden Menschenverstand entspricht) als die Quantenphysik und die Relativitätstheorie sie darstellen. Wahrscheinlich hat die Natur (die physikalische Welt) unseren Geist nach ihrem Abbild geschaffen, oder besser gesagt, wir sind der übrigen Welt so ähnlich und mit ihr verwoben, dass sie für uns verstehbarer ist als bisher angenommen. Die relative Einfachheit der bekannten Welt konnte bisher nicht entdeckt werden, weil man die Vergangenheit und Zukunft für nicht existent hielt.

ZEITGLEITTHEORIE, MULTIDIMENSIONALITÄT UND WILLENSFREIHEIT
Es besteht die Möglichkeit, dass in der Welt nicht mehr als vier Dimensionen existieren. Die meisten großen Physiker unserer Zeit glauben jedoch an die Vielweltentheorie. Die Belege für die Existenz weiterer Dimensionen sind dennoch z. Zt. noch ziemlich dürftig und unsicher. Es waren das menschliche Erlebnis der (scheinbaren) Willensfreiheit und die Unschärferelation, die durch die Existenz höherer Dimensionen erklärt werden konnten. Das Zeitgleiten kann jedoch auch ohne Multidimensionalität die Illusion von Willensfreiheit genauso gut erklären, wie die Illusion von Bewegung. Auch die Illusionen aller Sinnestäuschungen usw. sind ohne aufwändige Zusatzannahmen möglich. Wenn Multidimensionalität und Multiversum existieren, sind diese Systeme sehr wahrscheinlich ebenso unveränderliche ewige Systeme, wie (wahrscheinlich s. o.) die Raumzeit. D. h., auch wenn es ein Multiversum gibt, gibt es dennoch keine wirkliche Willensfreiheit. Willensfreiheit erscheint u. a. deshalb unwahrscheinlich, weil kein Mensch in der Vergangenheit, die er gerade beobachtet (erlebt) hat, auch nur die geringste Veränderlichkeit (Inderterminiertheit, Willensfreiheit) sieht, wohl aber in der Zukunft. Dass die Unterscheidung zwischen Zukunft und Vergangenheit und die Entscheidung über Determiniertheit und Indeterminiertheit nicht von der Stelle (Weltpunkt), an der gerade ein menschliches Gehirn auf seiner Weltlinie aktiv ist, abhängig gemacht werden kann, belegt die Zeitgleittheorie eindeutig. Wir müssen davon ausgehen, dass alle Weltpunkte (Ichs) auf menschlichen Weltlinien immer aktiv sind und waren. Wenn also der Zeitfluss, die Kausalität und die Indeterminiertheitsillusion in der Raumzeit durch das Zeitgleiten entstehen, erscheint die Vorstellung, dass Indeterminiertheit in höheren Dimensionen existieren soll, als reine, unwahrscheinliche Spekulation. Die menschliche Illusion von Willensfreiheit steht nicht im geringsten Widerspruch dazu, dass Willensfreiheit physikalisch objektiv nicht existiert. Auch auf das subjektive menschliche Gefühl, Willensfreiheit zu besitzen, hat die physikalische Realität kaum Einfluss.

Willensfreiheit und Ethik
Erläutern wir die Problematik der Willensfreiheit und einige ethische Konsequenzen der Zeitgleittheorie noch einmal etwas anders und genauer:

Willensfreiheit: Jede freie Willensentscheidung scheint in eine vorher unbestimmbare (offene) Zukunft zu führen, bzw. eine beliebige von vielen möglichen Zukünften zu wählen oder gar zu erschaffen. Nachdem die Entscheidung und ihre Folgen (z. B. am nächsten Tag, Jahr, Jahrzehnt) zu Vergangenheit geworden sind, erscheinen sie absolut determiniert. Es scheint keine anderen Möglichkeiten zu geben. Da es unmöglich ist, dass die Determiniertheit von Ereignissen davon abhängt, ob das Bewusstsein eines Menschen bereits über irgendwelche Stellen irgendwelcher Weltlinien geglitten ist, muss die Indeterminiertheit als anthropomorphe Illusion aufgefasst werden. Nun könnte man einwenden, dass nach Ansicht der meisten großen Physiker viele Zukünfte existieren (Vielweltentheorie, Multiversum), also tatsächlich eine Auswahl aus verschiedenen möglichen Zukünften stattfindet. Ich glaube, dass auch diese Auswahl den Charakter einer Illusion hat. Die Zeitgleittheorie legt nahe, dass auch alle alternativen Zukünfte immer unveränderlich existieren. Das heißt, alle Vergangenheiten und Zukünfte jeder beliebig oft in beliebig viele Paralleluniversen, Dimensionen oder Zukünfte aufgesplitteten menschlichen Weltlinie wird zu jedem Zeitpunkt von jeder Kopie aktiv erlebt. Alle Kopien aller Verzweigungen aller Weltlinien sind immer aktiv. Alle freien Willensentscheidungen bleiben deshalb auch in einem möglichen Multiversum Illusionen.
All diese (klugen?) Argumentationen ändern übrigens (zum Glück?) nichts an der Tatsache, dass jeder Mensch die Zukunft erlebt, für die er sich scheinbar frei entschieden hat. In traditioneller Denkweise erlebt er die bessere Zukunft, die er durch eine Entscheidung für ein konstruktiveres Verhalten scheinbar schafft. Es lohnt sich, auch in einer vollständig determinierten Welt, verantwortungsbewusst altruistisch für eine bessere Zukunft aller emotionsfähigen Wesen zu kämpfen!! Jede Sekunde Glück (Lebensqualität), die man sich oder anderen schenkt erweist sich sogar als wahrscheinlich eine Ewigkeit, besser eine Unendlichkeit.
Argumente für die Multidimensionalität

Obwohl wir von der vierten Dimension exakt gleichviel wahrnehmen wie von der 5. (6. ,7. usw.), nämlich nichts, glauben viele an die Existenz der vierten Dimension ebenso fest, wie an die Nichtexistenz der fünften Dimension. Wir verdanken die Entdeckung der vierten Dimension unserem Gedächtnis (abrufbaren, gespeicherten Kopien der Vergangenheit). Die Existenz der Zeit ist aber von Lebewesen, die ein Gedächtnis besitzen, ebenso unabhängig, wie die Existenz der 5., 6. usw. Dimension von unserer Beobachtung dieser Dimensionen. Diese Argumentation macht auch die Annahme eingerollter Dimensionen in der Stringtheorie überflüssig.

Eine Reise in die Vergangenheit scheint physikalisch grundsätzlich möglich. Das dabei potentiell auftretende Großvaterparadoxon (der Zeitreisende tötet seinen eigenen Großvater und damit sich selbst) kann durch die Annahme eines Multiversums beseitigt werden. Im Moment der Tötung entsteht ein neues Teiluniversum ohne den Zeitreisenden und seinen Großvater. Das alte Universum bleibt parallel ewig unveränderlich erhalten.

Weitere Argumente für die Multidimensionalität der Welt sind die Existenz des Unschärfeprinzips und die Nichtvorhersagbarkeit der Zukunft (Indeterminiertheit) (s. o.).

AUSBLICK
Wenn wir die bekannten Fakten aus unserer Raumzeit extrapolieren, erscheint es unwahrscheinlich, dass unsere Raumzeit die einzige ist. Zwischen Protonen und Elektronen im Atomkern, zwischen Sternen innerhalb einer Galaxie, zwischen Galaxien innerhalb des Universums usw. bestehen riesige Abstände im Vergleich zur Größe dieser Objekte. Entsprechend könnten im Abstand von einer Billion bis einer Billiarde Lichtjahren unzählbar viele weitere Raumzeiten existieren. Wie Elektronen und Protonen in Atomkernen, Sterne in Galaxien und Galaxien im Universum sich gegenseitig beeinflussen, müssten auch ferne Raumzeiten unsere Raumzeit (wahrscheinlich geringfügig) beeinflussen, also ursächlich an einem Teil der Prozesse beteiligt sein und berücksichtigt werden.

Die Entwicklung der menschlichen Wissenschaft entspricht ganz wesentlich der Verbesserung der Unterscheidungsfähigkeit zwischen anthropomorphem Schein und physikalischen Tatsachen. Ich hoffe, dass auch die Zeitgleittheorie ein wenig dazu beiträgt.
Bezüglich der praktischen Verwertbarkeit ist die Zeitgleittheorie ziemlich bedeutungslos. In meinem Buch „Die perverse Gesellschaft“ hoffe ich ein paar Probleme besprochen zu haben, die in diesem Sinne fruchtbarer sind.

Einige interessanteste ungeklärte Bereiche und Ziele:

Das Wesen des Photons und des Spins, die Struktur des Kopiebildungstotraumes, die Dimensionen unter der ersten und über der vierten, die Eichtheorien, die Erklärung der Tatsache, dass etwa 20 Grundgrößen (Massen von Elementarteilchen, Stärke der Wechselwirkungen usw.) genau die Werte haben, welche die dauerhafte Existenz unseres Universums ermöglichen, die Spezifität aller Wechselwirkungen mit Ausnahme der Gravitation, die Integration von Quantengravitation, fraktaler Geometrie, Topologie, Chaos-, Urknall-, Blackhole- und Spieltheorie und Zeitgleittheorie.
Im Durchschnitt haben Weltlinienkontakte umso mehr Wirkungen, je früher (näher zum Urknall) sie stattgefunden haben. Ein Kind leidet z. B. im Durchschnitt umso mehr unter traumatischen Erlebnissen oder Vergiftungen, je früher es diese erlebte. Das heißt anders ausgedrückt, ein Ereignis kann viele Ereignisse der Zukunft hervorrufen oder beeinflussen. Besonders extreme potentielle Zukunftsveränderungen sind z. B. exponentielle Wachstumsprozesse und der berühmte Schmetterlingsflügelschlag in der Chaostheorie. Der so genannte Schmetterlingseffekt besagt, dass ein in der Karibik erfolgender Schmetterlingsflügelschlag einen späteren Sturm in Europa verursachen bzw. raumzeitlich verlegen (=räumlich und zeitlich verändern) kann.
Eine unserer wichtigsten Aufgaben besteht daher darin, die bekannten physikalischen Tatsachen auf eine Welt, die aus materiellen Weltlinien besteht zu übertragen.

PHILOSOPHISCHE AUSWIRKUNGEN DER ZEITGLEITTHEORIE
Die Zeitgleittheorie verdeutlicht einige Ursachen für egozentrische, menschliche Weltanschauungen:
Anthropozentrik
Wie besprochen gehört es zum Wesen jeder vierdimensionalen Weltlinie mit Selbstbewusstsein, wie z. B. einer menschlichen, dass sie egozentrisch ihre Zeitgleitrichtung als Richtung ihrer 4. Dimension (Zeit) wählt. Zeitgleitrichtung und vierte Dimension haben die gleiche Richtung. Es ist die Richtung der Weltlinie aus der Vergangenheit in die Zukunft. Diese bestimmt auch die (subjektiven) Richtungen der übrigen Dimensionen. Jede menschliche Weltlinie unterstellt jeder anderen nicht parallelen Weltlinie, wenn die wechselseitige Informationsübertragung photonenvermittelt ist, eine Winkelabweichung, sozusagen eine fehlerhafte Abweichung von der Norm. Dieser „Fehler“ wird als Bewegung erkennbar. Ein gutes Bild zur Veranschaulichung dieser Problematik ist ein Seeigel (s. o.). Ein Stachel entspricht einer Weltlinie. Jeder Stachel hält (wie viele Religions- oder Ideologiestifter) sich selbst oder seine Lehre für den senkrechten Mittelpunkt der Welt und allen üblichen Nachbarstacheln unterstellt er sozusagen kleine Abweichungsfehler von der vorgeschriebenen, stacheligen, päpstlichen, marxistischen oder was auch immer Norm.

Deanthropozentrisierung
Das informationstheoretische eigentliche Prinzip naturwissenschaftlicher, evolutionsbiologischer und kultureller Höherentwicklung ist die Deanthropomorphisierung und Deanthropozentrisierung unserer Weltmodelle. Beides erfolgt ganz wesentlich dadurch, dass wir zwischen arterhaltenden Illusionen und physikalischer Realität zu unterscheiden lernen. Dies setzt voraus, dass wir uns aus unserer systemimmanenten Betrachterebene auf Metaebenen begeben. Besondere Schwierigkeiten bereitet dabei die Deanthropomorphisierung der Erkenntnis. Die Zeitgleittheorie lässt vermuten (These 8 „Erkenntnis ist Kopie- und Dimensionsbildung.“), dass erkenntnistheoretischer Idealismus und Materialismus (Realismus) sowie Determinismus und Indeterminismus auf Metaebene kompatibel sind. Ob ein Weltausschnitt einem Beobachter determiniert oder indeterminiert erscheint, hängt davon ab, ob er aus seiner Sicht höhere oder tiefere Dimensionen betrachtet. Aus höherer („objektiverer“) Sicht gilt jedoch ganz eindeutig: Gott würfelt nicht im Geringsten. Möglicherweise würfelt sogar selbst im Mikrokosmos niemand, es muss aber zeitgleitenden Beobachtern so scheinen.

Die Zeitgleittheorie legt nahe, dass auch Platon mit idealistischen Ideen (Höhlengleichnis) teilweise Recht hatte und dass er richtig geraten hat. Vier- (und mehr-) dimensionale Körper werden in unsere dreidimensionale Welt projiziert wie Schatten von Menschen usw. in eine Höhle. Wir können diese Schatten der „wirklichen Welt“ etwas schärfer stellen (bessere Modelle entwickeln). Aber erst dem Menschen der Zukunft wird das n-dimensionale Multiversum möglicherweise durch genetische Selbstveränderung und Symbiosen mit elektronischen Systemen schrittweise anschaulich werden, ohne dass jemals die letzte Dimension überschritten oder auch nur erreicht werden kann. Es sei denn, die Dimensionen wären zyklisch angelegt (oder endlich?). Einen ersten Schritt auf dem Weg zum Verständnis höherer Dimensionen könnten Computersimulationen der physikalischen Realität im Sinne des Turing-Prinzips und Quantencomputer ermöglichen (vgl. D. Deutsch „Die Physik der Welterkenntnis“).

Möglicherweise gibt es zu jeder Metaebene eine Metaebene. Deshalb ist ein vollständiges Verständnis der Welt vielleicht prinzipiell unmöglich. Die oben vorgestellte (unvollständige) Geometrie des Multiversums liefert neue (vielleicht bessere), weniger anthropomorphe Modelle, nicht aber Wahrheit und totales Verständnis. Deanthropomorphisieren ist wahrscheinlich immer komparativisch. Ich glaube an den unendlichen Informationsgehalt der Welt und an die Unmöglichkeit der vollständigen Erfahrbarkeit (= Spiegelung = zentralnervöse oder elektronische Kopierbarkeit) dieser Information für jeden Teil, z. B. einen Menschen, dieses Universums; denn die Geschichte der Physik ist die Geschichte der Enttäuschungen des religionoiden Glaubens an Weltformeln, Einfachheit, Unteilbarkeit, Entität und Endlichkeit. Diese These ist, wie die Gegenthese, wahrscheinlich prinzipiell unbeweisbar.

Die dritte Kopernikanische Wende
Nicht die Welt bewegt sich um den Menschen, sondern der menschliche Geist erzeugt die scheinbare Bewegung der Welt um sich herum. Die Veränderlichkeit von Raum und Zeit sind das Werk des (menschlichen) Geistes. Der Geist aber kann als das Werk von Raum und Zeit und muss als Teil von Raum und Zeit aufgefasst werden.
Zeitgleittheorie und Religion
Die Zeitgleittheorie liefert auch eine neue These zur Frage, weshalb ein allmächtiger liebender Gott uns in unsäglichem Leid leben lässt:
Die bestehende Welt (Struktur der Raumzeit) ist einfach da. Sie ist von nichts und niemandem veränderbar oder geschaffen. Veränderungen (Bewegung, Entstehung, Vergehen) existieren nur als Illusionen in menschlichen Köpfen.
Es kommt hinzu, dass Allmacht logisch und physikalisch unmöglich ist. Die Zeitgleittheorie bestätigt eine Aussage, die schon bisher für die meisten Menschen als sicher galt: Vergangene Ereignisse sind für Menschen, selbst wenn Zeitreisen möglich sind (wären?), grundsätzlich unbeeinflussbar. Wenn wir tatsächlich bei Zeitreisen in die Vergangenheit Weltlinien in der Vergangenheit verändern, entstehen an den betroffenen Weltpunkten neue Weltpunkte. Wahrscheinlich entstehen Weltlinienverzweigungen in parallele Universen. Diese Verzweigungen werden aber nicht wirklich im Moment des Kontaktes zwischen zeitreisenden Körpern gebildet. Sie sind ebenso unveränderlich schon immer da, wie jeder in der Zukunft liegende Weltpunkt. Alle Weltpunkte, Weltlinien und Weltlinienverzweigungen in einem möglichen Multiversum sind schon immer unveränderlich vorhanden. Die Welt ist einfach da, völlig determiniert und, nach allem was wir wissen, auch für Götter unveränderlich. Allmacht ist eine Erfindung naiver menschlicher Geister und Sehnsüchte. Auch Götter können einen Sack Steine nicht so schwer machen, dass sie ihn nicht mehr heben können oder irgendetwas in Nichts verwandeln.
Der Grund für das ungeheure Leid auf Erden könnte jedoch auch in der mangelnden Existenz Allah Götter liegen, nicht in ihrer mangelnden Liebe. Zu diesem Problem passen auch die folgenden Überlegungen:
Es erscheint mir sehr unwahrscheinlich, aber nicht unmöglich, dass die Raumzeit irgendwann einmal entstanden ist. In diesem Falle würden Kausalität, Bewegung usw. wieder einen ähnlichen Sinn bekommen, wie sie es bisher für Menschen haben. Dieser Gedanke ist auch ein nettes Hintertürchen für Menschen, die ihren religiösen Glauben nicht fallen lassen können. Ein Gott -oder wer auch immer- könnte die Welt trotz der Argumente der Zeitgleittheorie vor 100 Milliarden oder Billiarden Jahren geschaffen haben. Wahrscheinlich wird es niemals gelingen, Gott und göttliche Schöpfungsakte endgültig wissenschaftlich zu widerlegen oder zu beweisen. Auch so etwas können nicht einmal „allmächtige“ Götter. Darüber hinaus sind menschenähnliche Götter (Zeus, Jupiter usw.), außerirdische Schöpfer, Aliens aller Art usw. denkbar und plausibel aber äußerst unwahrscheinlich. Die Existenz eines Gottes, der allmächtig ist und uns liebt, ist dagegen logisch unmöglich. Die Nichtwiderlegbarkeit von (allen) Glaubensaussagen ist einer der Gründe, aus denen Götter in naher Zukunft in menschlichen Köpfen weiter existieren werden. Das ist im Sinne menschlicher Lebensqualität gut und schlecht zugleich. Gut ist es, wenn ein Glaube an ein Leben nach dem Tode hilft, besser mit dem Problem der eigenen Sterblichkeit umzugehen. Möglicherweise schlecht ist es, wenn dadurch die Beseitigung der eigenen Sterblichkeit verzögert wird. Mit Sicherheit schlecht ist es, wenn dadurch teilweise irrationale, religiöse Selbststeuerungsregeln menschliche Lebensqualität unnötig verringern.

Das ewige Leben

Wir haben oben gezeigt, dass das menschliche Bewusstsein über Weltlinien gleitet, wie der Schein einer Taschenlampe in der Dunkelheit über einen Baumstamm. Genauso, wie niemals der untere Teil eines Baumstammes verschwindet, wenn der Schein der Lampe darüber geglitten ist, verschwindet auch niemals ein Teil einer Weltlinie, nachdem ein menschliches Bewusstsein darüber geglitten ist. Wahrscheinlich ist auch jede vergangene Kopie eines Menschen in der Vergangenheit aktiv und zwar (mindestens) genau in der Weise, in der jeder Mensch sie in der Vergangenheit erlebt hat. Das bedeutet, dass das Leben eines Menschen immer wieder auf genau die gleiche Weise, möglicherweise unendlich lange und unendlich oft gelebt wird. (Hier grüßt das „Murmeltier“ ewig). Dies entspricht in unserem Bild der Vorstellung, dass immer wieder nacheinander der Schein unendlich vieler Taschenlampen über einen Baumstamm gleitet. Jede Einzelkopie innerhalb einer menschlichen Weltlinie führt alle aufeinander folgenden Einzelbeobachtungen ewig, rhythmisch, in quantensprunganalogen Sprüngen in Zukunft und Vergangenheit immer wieder aus.

Wenn diese Vorstellung richtig ist, führt sie zu der pragmatisch wichtigsten Anwendung und Schlussfolgerung aus der Zeitgleittheorie. Alles, was wir einmal waren und sein werden, besteht sehr lange oder unendlich lange und deshalb wächst die Verantwortung gegenüber uns und allen empfindungsfähigen Lebewesen extrem. Diese Verantwortung ist nicht groß, sondern möglicherweise unendlich. Wenn die Zeitgleittheorie grundsätzlich richtig ist, ist jedes Leid und jedes Glück im Kosmos unendlich und die übliche Vorstellung, dass ein grausamer Tag nun endlich vorbei sei, eine naive anthropomorphe Illusion. Aller Hunger, jede Folter, jedes Leid usw. sind ebenso ewig, wie jede Verliebtheit, jede Lebensrettung und jedes angenehme Gefühl. Wir können uns allerdings damit trösten, dass die vergangenen und zukünftigen Ichs von uns, die gerade andere Teile unseres Lebens erleben, nur so etwas sind, wie eineiige Zwillinge von uns. Ich halte allerdings eine hohe Verantwortung gegenüber zukünftigen, vergangenen oder räumlich neben uns stehenden Zwillingen (und jedem fühlenden Lebewesen) für eine großartige fördernswerte Schöpfung der Natur. Es lässt sich nämlich sowohl mathematisch als auch (rational)ethisch nachweisen, dass die Gemeinschaft aller empfindungsfähigen Systeme in Raum und Zeit die höchste Lebensqualität erreicht, wenn sich die Individuen gegenseitig helfen, also konstruktiver Altruismus herrscht. Die Förderung und Verherrlichung der Nächstenliebe war eine der besten Leistungen der Vormenschen, Urmenschen, Jetztmenschen und Religionen, z. B. von Jesus. Parasitismus ist allerdings mit hoher Lebensqualität aller nicht vereinbar. Deshalb ist einer der größten Fehler der heutigen Menschheit, dass sie den parasitären Egoismus von Milliarden Menschen und den Parasitismus von Billiarden Tieren, Pilzen, Bakterien usw. überwiegend zulässt, bzw. Altruismus zu wenig fördert. Dieses Verhalten geht u. a. darauf zurück, dass Jesus die Nächstenliebe und die Bereitschaft zu verzeihen etwas übertrieben hat (au Backe).
Eine weitere wichtige Ursache für dieses Fehlverhalten liegt in der Überverherrlichung von Freiheit. Wir verordnen uns zurzeit weder qualitativ noch quantitativ das Maß an Freiheit, das unserer Lebensqualität am besten dient. Diese Problematik habe ich - einschließlich möglicher Lösungen - in meinem Buch "Die perverse Gesellschaft" behandelt.

Zur Zeit sieht es so aus, als wäre unser Universum flach, denn bisher wurde nur ein Bruchteil der für ein geschlossenes Universum nötigen Materie gefunden. Es gibt jedoch Indizien für eine noch unentdeckte dunkle Materie, die das Blatt wenden könnte. Nachdem sich die in grosser Zahl vorhandenen Neutrinos als zu massearm erwiesen haben, gilt das Neutralino, ein schweres aber ebenfalls kaum nachweisbares, hypothetisches Elementarteilchen aus dem Bereich der Supersymetrie, als Spitzenkandidat für die dunkle Materie.

Neuste Beobachtungen scheinen allerdings darauf hinzudeuten, dass die Expansion des Weltalls nicht abgebremst, sondern sogar beschleunigt wird. Zur Erklärung dieses Phänomens wird eine dunkle, abstossend wirkende Energie oder Quintessenz heran gezogen und auch Einstein's Kosmologische Konstante kommt zu neuen Ehren. Die Beweise, die auf Vermessungen von Supernova-Ausbrüchen in extrem weit entfernten Galaxien basieren, sind jedoch noch sehr mager (siehe auch: Das seltsame Universum).

Der deutsche Astrophysiker Martin Bojowald hat kürzlich eine weitere, interessante Theorie, die sogenannte Schleifen-Quantengravitation (LQG) aufgestellt. Demnach existiert das Universum schon immer und hat keinen Anfang. Vor dem Urknall soll unser Universum in einer negativen Zeitdimension als inverse Kopie seiner selbst existiert haben. Raum und Zeit gab es dieser Theorie nach also schon vor dem Urknall in einer umgekehrten Welt. Man kann sich dies am Beispiel eines Luftballons verdeutlichen, dessen Luft entweicht und dessen Hülle in sich zusammenfällt. Wenn alle Luft entwichen ist, stülpt sich die Hülle durch das kleine Loch nach außen und der Ballon beginnt, sich wieder auszudehnen. Der Zeitpunkt, an dem sich die Hülle durch das kleine Loch zwängt, ist dieser Theorie nach der Urknall. Martin Bojowald ist sich sicher, dass der Urknall nur eine Übergangsphase und nicht der Beginn von allem war.

Es ist nämlich so, dass Beschleunigungen bis zu ca. 90 Prozent der Lichtgeschwindigkeit nur zu relativ geringen Zeitdilatationen, also nicht zu schnellen Reisen in sehr ferne Zukünfte, führen. Zwischen 90 und 100 Prozent der Lichtgeschwindigkeit nimmt die Zeitdilatation exponentiell zu, als gerate der Zeitreisende an einen (Zeit)Wasserfall oder an den Rand eines Schwarzen Loches. Der Rand eines Schwarzen Loches ist genau das, was wir erwarten. Es ist der Ereignishorizont der Antiursonne (=größtes bekanntes schwarzes Loch =Big Crunch). Der Vorgang, der der starken Krümmung aller Weltlinien an diesem Ereignishorizont entspricht, ist als Antiurknall oder Big Crunch bekannt (s. o.).

Das das Universum ewig expandiert schließt nicht aus, dass das Universum eine 4-Dimensionale Kugel ist,

Andreas Müller

Dies motiviert zu einer anderen Sichtweise: Wie sehr die Geschehnisse in der Vergangenheit liegen, hängt davon ab, wie weit sie vom Betrachter entfernt sind. Der morgendliche Blick in den Spiegel in ein verschlafenes Antlitz zeigt uns, wie wir vor zwei Nanosekunden (Milliardstel Sekunden) aussahen. Der 100m-Läufer am Start sieht die Ziellinie, wie sie vor einer Drittel Mikrosekunde aussah. Von einem drei Kilometer entfernten Berg sieht man das zehn Mikrosekunden alte Bild. Das Abbild des Mondes liegt wie gesagt eine gute Sekunde in der Vergangenheit, wenn wir den Mond betrachten. Das Licht der Sonne benötigt von ihrer Oberfläche etwa acht Minuten, bis es an der Erde ankommt. Kosmische Distanzen lassen tiefe Blicke in die Vergangenheit zu. So hat der nächste Stern, Proxima Centauri, eine Entfernung von 4.3 Lichtjahren. Strahlung, die wir von ihm empfangen ist 4.3 Jahre alt. Das Zentrum der Milchstraße, von uns aus im Sternbild des Schützen (Sagittarius) gelegen, hat eine Entfernung von etwa 25 000 Lichtjahren. Das Licht, das wir heute aus dem Galaktischen Zentrum beobachten und analysieren, wurde zu einem Zeitpunkt ausgesandt, als auf der Erde Steinzeitmenschen, wie der Cro-Magnon Mensch, lebten. Das Entfernteste, das wir mit bloßem Auge wahrnehmen können, ist die Andromedagalaxie, eine Begleitgalaxie der Milchstraße. Ihr heute empfangenes Licht zeigt sie, wie sie vor 2.2 Millionen Jahren aussah! Die aktuell am weitesten entfernte Galaxie beobachten Astronomen bei einer kosmologischen Rotverschiebung von zehn. Bei Zugrundelegung eines kosmologischen Modells bekannter Dunkler Energie und Dunkler Materie bedeutet dies, dass die Galaxie bereits 480 Millionen Jahre nach dem Urknall existierte! Aufgrund der kosmologischen Rotverschiebung beobachtet man diese Quelle im Bereich infraroter Strahlung, obwohl die Strahlung "vor Ort" ultraviolett ist. Die Galaxie befindet sich in einer Phase heftiger Sternbildung.

In der vierdimensionalen Raumzeit sind die drei Raumkoordinaten und die Zeitkoordinate vollkommen gleichberechtigt und untrennbar miteinander verknüpft.

Wir könnten nun den typischen Tagesablauf eines Menschen in analoger Weise visualisieren. Er steht morgens auf, bereitet sich vor für den Arbeitstag, gelangt zur Arbeitstelle, arbeitet, macht sich auf den Nachhauseweg und geht vielleicht noch einkaufen und kehrt am Abend zurück. Dargestellt als Punkt, der sich auf der Oberfläche des Erdglobus bewegt, ist diese Bewegung relativ kompliziert. Der Punkt möge überall auftauchen, wo unser arbeitender Protagonist war. Es ergäbe sich eine recht komplexe Struktur der Raumzeit. Unter Berücksichtigung aller Dimensionen wird der 3D-Mensch zur 4D-Schlange ("Serpensifikation"). Wir schlängeln uns also durch die Raumzeit.

Diese einfachen, alternativen Visualisierungsmethoden entschleiern die Raumzeit als komplexe Skulptur. Sie ist durchzogen von Weltlinien, den Schlangen, die sich bewegende Weltpunkte oder Ereignisse hinterlassen. Mit jedem neuen Zeitabschnitt erlangt diese Skulptur eine neue Form, eine zusätzliche Komplexität.
Erzeugung und Vernichtung

Mit der Quantentheorie wurde ein sehr erfolgreicher, mathematischer Apparat eingeführt, der es gestattet Teilchen an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit zu erzeugen oder zu vernichten. Die mathematischen Gebilde, die das leisten heißen Erzeugungsoperatoren und Vernichtungsoperatoren. Im Rahmen der Zweiten Quantisierung beschreibt man jedes quantentheoretische Problem in diesem Formalismus. Dabei genügen Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren bestimmten mathematischen Relationen, den kanonischen Kommutatorrelationen. Ein Teilchen wird in der Quantentheorie repräsentiert durch eine Wellenfunktion, einer räumlichen und im Allgemeinen zeitlichen Verteilung. Die Wellenfunktion kann auch komplexwertig sein. Das Absolutquadrat der Wellenfunktion ist gerade ein Maß für die Aufenthaltswahrscheinlichkeit des beschriebenen Teilchens in Raum und Zeit. Prominentes Beispiel sind die Elektronenschalen im Atom. Die Elektronen werden durch Wellenfunktionen beschrieben. Das führt letztendlich dazu, dass es keine klassischen Punktteilchen sind (Bohr-Atommodell), die um den Atomkern kreisen, sondern verschmierte Elektronenwolken, die Orbitale. Angeregte Zustände des Elektrons im Atom kann man erzeugen, indem man den Erzeugungsoperator auf den energetisch niedrigeren Zustand, z.B. den Grundzustand, des Elektrons anwendet.

Mit diesem Werkzeug der Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren ist eine erkenntnistheoretische Neuinterpretation der klassischen Teilchenbahn verbunden. Klassisch bewegt sich ein Teilchen auf einer kontinuierlichen Bahn. Vom Anfang bis zum Ende der Bahn ändert sich das Teilchen nicht. Es ist immer dasselbe Teilchen in dieser klassischen Bewegung. In der Zweiten Quantisierung kann man sich aber vorstellen, dass die Bewegung des Teilchens dadurch entsteht, dass es an dem einen Ort vernichtet wird, während es zu einem fortgeschrittenen Zeitpunkt an einem nächsten Punkt der Bahn erzeugt wird. Die Bahn ist also kein kontinuierlicher Fluss, sondern sie ist in kleine Stücke zerhackt: die Bahn ist diskret! Pointiert kann man sagen: Das Teilchen ist nicht mehr dasselbe, allenfalls das gleiche.

Was hat dieser quantentheoretische Exkurs mit dem Zeitbegriff zu tun? Nun, wie, genauer in welcher Reihenfolge, die Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren entlang der Bahn auf eine Ausgangswellenfunktion angewendet werden müssen, kann durch den Zeitentwicklungsoperator parametrisiert werden. Er versieht die Erzeugungs- und Vernichtungsoperatoren gewissermaßen mit einer Zeitmarke. Die Zeit als Ordnungsparameter ist also eine wichtige Größe, auch in der Quantentheorie.

Die Aufspaltung der GUT-Kraft in die elektroschwache Wechselwirkung und die starke Kernkraft liefert den Antrieb für ein plötzliches Aufblähen des Raums um mehrere Grössenordnungen (ca. 1050-faches Volumen). Da die elektroschwache Kraft nicht sofort weiter in ihre Teilkräfte zerfällt, unterkühlt das Universum und es entsteht eine negative Vakuumenergie mit einer negativen Gravitation. Dadurch expandiert der Weltraum kurzzeitig mit Überlichtgeschwindigkeit, was jedoch keinen Verstoss gegen die spezielle Relativitätstheorie darstellt, da sich der Raum als Ganzes ausdehnt. Mikroskopische Quanten-Fluktuationen werden zu makroskopischen Störungen aufgeblasen, die als Keimzellen für die grossräumigen Strukturen des Universums dienen und noch heute als geringe Abweichungen in der ansonsten gleichförmigen kosmischen Hintergrundstrahlung registriert werden können. Darüber hinaus löst die Inflation das Horizontproblem und sorgt für das einheitliche Erscheinungsbild des Weltalls.

t = 10-11 s

T = 1016 K

Die elektroschwache Kraft spaltet sich in die elektromagnetische Kraft und die schwache Kernkraft auf. Damit liegen alle 4 bekannten Naturkräfte separat vor. Die Vakuumenergie verwandelt sich in elektromagnetische Strahlung, die sich wiederum teilweise in Elementarteilchen umwandelt und damit Materie entstehen lässt. Die Vakuumenergie beträgt heute Null.

Etwa einen Monat nach dem Urknall bildet sich das charakteristische Schwarzkörper-Spektrum der kosmischen Hintergrundstrahlung aus (spektrale Entkopplung), aber noch ist das Weltall undurchsichtig. Die Wellenlänge der Strahlung nimmt mit der fortschreitenden Ausdehnung ab und verschiebt sich vom Röntgenbereich ins sichtbare Licht.

Die Physik hat vor über 100 Jahren das vierdimensionale Betonfundament, auf das sie und alle Wissenschaften gehören entdeckt. Trotzdem ist sie auf ihrem alten dreidimensionalen Sumpffundament stehen geblieben.
Die Physik ist die einzige Wissenschaft, die ihr Denkgebäude auf (dreidimensionalen) Sand gesetzt hat, obwohl sie ihr vierdimensionales Betonfundament selbst entdeckt.

Transaktionshypothese von carter oder cramer s. gibin schrödingers katze

S. 91 H. Hönl und H. Dehnen, Zeitschrift für Physik, Band 191, 1966, S.22).

Bedeutung der Zeitgleittheorie zuviel eigenlob
D. Grundlegende kulturelle und wissenschaftliche Umwälzungen folgten oft einzelnen neuen Erkenntnissen, die das bisherige Weltbild auf den Kopf stellten. Gerade wenn solche Erkenntnisse, die man für unumstößliche, evidente Fundamente und Wahrheiten der jeweiligen Weltanschauungen gehalten hatte, als falsch entlarvt wurden, tat sich oft besonders viel. Es kam zu Quantensprüngen oder Revolutionen der Erkenntnis, die zu Revolutionen des Verhaltens und Denkens der Menschheit führten. Wir verdeutlichen das an Beispielen:

1. Die Aufgabe der Vorstellung einer Erdscheibe führte zur Besiedlung, Ausbeutung, Globalisierung, Verschmutzung usw. der gesamten Erde.

2. Die Aufgabe des geozentrischen Weltbildes beschleunigte die Aufgabe vieler religiöser Vorstellungen und Zwänge. Dies wiederum läutete die Verwissenschaftlichung des Denkens und eine allmähliche Entmachtung religiöser Kräfte ein.

4. Bewegungen und die Anziehungskraft der Erde waren für die Menschen vor Newton eine solche Selbstverständlichkeit, dass fast alle nicht einmal die Frage nach ihrer Natur stellten. Als Newton das Wesen der Gravitation und die Natur der Bewegungen in dieser Welt aufgedeckt hatte, wurde u. a. die Dreiteilung der Welt in Himmel, Hölle und Erde durch eine einheitliche kausal vernetzte Raumwelt ersetzt, aus der nicht kausale Eingriffe aus dem Jenseits verbannt wurden.

5. Als Einstein die selbstverständliche Unveränderlichkeit von Raum und Zeit in Frage stellte und die Universalität der Energie bewiesen wurde, veränderte sich das Weltbild der Physik grundlegend.

6. Alles Vergangene und Zukünftige ist unsichtbar ist. Daraus schließen zurzeit fast alle Menschen selbstverständlich, dass es nicht existiert. Wenn die Menschheit diese Vorstellung aufgeben wird, wird sich ihr physikalisches und philosophisches Weltbild ebenfalls radikal verändern. Man wird u. a. die Vorstellung der Indeterminiertheit der Welt aufgeben, dabei aber die Idee der Willensfreiheit bewahren.

7. Auch die fünfte, sechste usw. Dimension sind unsichtbar. Die Aufgabe der Vorstellung, diese Dimensionen seien müssen winzig und in sich zusammengerollt sein, könnte zu einem tieferen Verständnis dieser Welt führen. Die unsichtbare fünfte Dimension ist wahrscheinlich ebenso unvorstellbar groß, wie die unsichtbare (aber erinnerbare) vierte Dimension. (s. u. a. D. Deutsch „Die Physik der Welterkenntnis“). Dennoch sind auch Dimensionen unterhalb der (kleiner als die) so genannte 1. Dimension denkbar. Die Vorstellung, dass ausgerechnet der Mensch in den ersten drei bis vier Dimension lebt, könnte (zumindest, wenn es viele Dimensionen gibt) wieder einmal ein egozentrischer Irrtum sein.


das folgende löschen???
Spekulationen
Mit den letzten Aussagen haben wir den Bereich der unbewiesenen aber sehr plausiblen Erklärungen verlassen und uns sehr kritisch prüfenswerten Hypothesen (Spekulationen?) gewidmet. Noch spekulativer ist das folgende Modell der Raumzeit. Ich habe es entwickelt, als ich die oben vorgestellten Erklärungsmodelle für Zeitreisen noch nicht entwickelt hatte. Damals ging ich noch davon aus, dass unterschiedliche Krümmungsgrade von Weltlinien allein Zeitreisen ausreichend erklären könnten. Das erscheint mir heute fast ausgeschlossen. Trotzdem stelle ich das folgende, zu diesen Erklärungsversuchen passende, Modell der Raumzeitstruktur noch kurz vor. Es kann nämlich nicht als falsifiziert gelten und es enthält außerdem noch einige (interessante?) Denkanstöße.

Der wichtigste Unterschied zu dem oben vorgestellten Erdkugelmodell besteht im Verlauf der Weltlinien.
Statt sie auf dem kürzesten Weg vom Nordpol zum Südpol zu führen, wählen wir den längsten der möglich ist, wenn unser Ziel eine möglichst lange und möglichst gleichmäßig gekrümmte Linie ist. Das Streben nach dieser Form der Weltlinien könnte einem bekannten physikalischen Prinzip entsprechen, nämlich der Trägheit. Diese Erscheinung wird auch mit Begriffen wie: "Prinzip vom kleinsten Zwang", "thermodynamisches Grundprinzip" oder als "das Bestreben aller Körper, den langsamsten Weg durch die Zeit zu wählen", umschrieben. Die angestrebte längste mögliche Linie erhalten wir, wenn wir so früh wie möglich nach dem Verlassen des Nordpols eine starke Krümmung einzeichnen. Diese Krümmung entspricht in der Raumzeit dem physikalischen Begriff "Inflation". Am Ende dieser Krümmung verläuft unsere Linie nahezu senkrecht auf den Längengraden und parallel zum Äquator. Am Äquator verläuft sie parallel zu den Längengraden senkrecht zum Äquator. Kurz vor dem Erreichen des Südpols müssen wir wieder einen scharfen Knick einzeichnen. Diese Krümmung entspricht der Umgebung des Ereignishorizontes eines Schwarzen Loches, wahrscheinlich des Big Crunch. So erhalten wir eine symmetrische Kurve, die den angestrebten Weg aller Fermionen, z. B. Elektronen und Quarks, durch die Raumzeit symbolisiert. Der beschriebene Verlauf der Weltlinien kurz nach dem Urknall und kurz vor dem Antiurknall entspricht auch folgender (allerdings dreidimensionaler) Beobachtung. Körper, gelangen in der Regel auf Spiralen in Schwarze Löcher. Möglicherweise führen also spiralförmige vierdimensionale Weltlinien in den Antiurknall. Spiralförmige Verläufe und/oder Rotationen charakterisieren übrigens auch fast alle bekannten Weltlinien bzw. Körper, die aus dem Urknall stammen. Damit zurück zu unserem zweiten Modell: Die Weltlinien aller Galaxien verlaufen auf langen gekrümmten Bahnen durch das Universum (die Raumzeit). Jede Beschleunigung jedes Körpers bewirkt, dass der Körper auf weniger gekrümmten Linien, also auf einem kürzeren Weg, zum Südpol (Big Crunch) gelangt, weil seine Weltlinie einen kürzeren Weg dorthin bildet. Je kürzer die Weltlinie ist, desto weniger Kopien enthält sie, wenn der Abstand zwischen den Kopien unveränderlich ist. Dementsprechend erscheinen Kopien, die auf wenig gekrümmten Weltlinien in die Zukunft, z. B. zum Big Crunch, gelangen, jünger als Kopien auf stark gekrümmten Weltlinien.
Die stärkste bekannte Krümmung von Weltlinien erfolgt kurz vor ihrem Eintritt in Schwarze Löcher am Ereignishorizont. Bei dieser Krümmung der betroffenen Weltlinien könnte der Winkel, den sie vorher mit üblichen Beobachterweltlinien gebildet haben, um 90 Grad (oder mehr) vergrößert werden. Das müsste zu einer scheinbaren Wanderung in die vom Ausgangspunkt fernste Zukunft und Vergangenheit führen. Diese Hypothese wird dadurch bestätigt, dass -wie wir ja schon wissen- aus der Sicht eines Beobachters am Ereignishorizont theoretisch die gesamte Zukunft des Universums in Sekunden wahrgenommen werden könnte. Anders ausgedrückt: am Ereignishorizont erscheint die „übliche“ vierte Dimension fast vollständig geschrumpft. Es handelt sich um das, was die übrige Welt, die in schwachen Gravitationsfeldern existiert, als 4. Dimension bezeichnet.
Stellen wir uns die Raumzeit als einen Apfel vor. Der Urknall entspricht der Stelle, an der der Stiel entspringt. Der Antiurknall liegt natürlich gegenüber. In der Apfelschale finden sich viele Löcher, die an Wasserstrudel erinnern und zur Mitte weisen. Diese Löcher entsprechen Schwarzen Löchern. Dringt man -z. B. mit einer Nadel- in sie ein, so gelangt man auf der gegenüberliegenden Seite an einen Ort, der vielleicht mit Recht als die fernste Zukunft (Vergangenheit) bezeichnet werden könnte. Auf diesem Weg muss man aber möglicherweise immer durch die Mitte des Apfels (der Raumzeit). In dieser Mitte findet sich die Verbindungslinie zwischen Big Bang und Big Crunch. Möglicherweise sind diese beiden ebenfalls durch einen Strudel (Engstelle einer Eieruhr) miteinander verbunden, der sich genau in der Mitte befindet. (Der Strudel entspricht der Verbindungslinie zwischen Nord- und Südpol der Erde.) Dort (in der Mitte) findet sich die schmalste Stelle, die üblicherweise als Singularität bezeichnet wird. Die Materie aller oder mancher Schwarzer Löcher könnte an diesen Ort gelangen und dann im Urknall -wie alle übrige Materie- (scheinbar) wieder ausgestoßen werden. Sie würde dann niemals auf die andere Seite des Apfels (Raumzeit) gelangen. Es ist auch denkbar, dass Weltlinien durch die Raumzeit (Apfel, Erde) am Mittelpunkt vorbei ans andere (ihnen gegenüberliegende) Ende der Raumzeit (Apfelschale, Erdoberfläche) gelangen können. Vielleicht können Körper (Weltlinien) an jeden materiefreien Punkt der Raumzeit gelangen, wenn man ihre Richtung entsprechend wählt. Verschiedene Richtungen lassen sich möglicherweise durch eine Kombination von Beschleunigungs- und Gravitationskräften bei der Richtungsänderung erzielen (s. o.). Welche Vorstellungen der Realität und entsprechen lässt sich derzeit empirisch kaum prüfen, aber mathematisch (zumindest z. T.) ermitteln. Wenn schwarze Löcher irgendwelche ungewöhnlichen anderen Wege als in den Antiurknall durch die Raumzeit nehmen können, müssen Teile von ihnen -scheinbar aus dem Nichts- irgendwo wieder auftauchen. Die entsprechenden (hypothetischen) Orte nennt man weiße Löcher. Besser wäre die Bezeichnung „weiße Quellen“, da hier ja (wie im Urknall) etwas zu entstehen scheint. Einige Physiker und viele Sciencefiction-Autoren halten es für möglich, dass weiße Quellen und Schwarze Löcher Verbindungen zu Paralleluniversen sind. Es gibt ein Phänomen, das Astronomen als Quasare (=quasistellare Objekte) bezeichnen, welches weiße Quellen sein könnten. Allerdings haben Physiker andere (möglicherweise plausiblere) Deutungen für diese Erscheinungen entwickelt. Es sind relativ kleine, aber extrem viel Strahlungsenergie aussendende Objekte. Wir werden uns unten genauer mit den Argumenten beschäftigen, die aus Sicht der Zeitgleittheorie, zu der Hypothese führen, dass Quasare weiße Quellen sein könnten.
Auch Antimaterie und Zeitreisende, die in die Vergangenheit wandern, tauchen übrigens scheinbar aus dem Nichts auf.
Wir erkennen, dass wir uns hier an den ziemlich spekulativen Grenzen unseres Wissens bewegen. Wir überlassen es guten Mathematikern und Physikern der Zukunft, Ordnung in diese Hypothesensammlung zu bringen.

auf S. 68
wenn der zeitstrom auch durch schwarze löcher ausgelöst (umgelenkt) werden kann, könnte Gravitation seine Ursache sein.

unter photonenproblematik ca. auf S. ca. 66:
Menschen machen aus der Weltlinie eines Photons oder Körpers einen dreidimensionalen Wurm (Zylinder), der mit dem wirklichen vierdimensionalen so vie gemeinsam hat, wie eine sher lang gestrecktes Oval mit einem Zylinder.