15. März 2016

Wer holt sich den Physiknobelpreis ab?

Meine schriftstellerische Karriere ist ja gewiss nicht so super berauschend verlaufen. Aber manchmal, sehr selten hatte ich beim Schreiben doch auch ein großes Menschheitsrätsel lösen können, musste dann manchmal laut lachen, weil die Lösung so verblüffend einfach war, habe es dann immer umgehend in meinem „Literarischen Zeitvertreib“ veröffentlicht und, weil der ja nur eine sehr begrenzte Verbreitung findet, selbstredend auch ins Internet gestellt.

Der Text, von dem hier die Rede ist, erschien bereits 1998, und ist seit 2008 online. Er vermischt ja gewiss seinen schwergewichtigen physikalischen Kern auch mit Medienkritik (am Spiegel nämlich und an der Fernsehdokumentation von Karl Simmering „Schneller als das Licht?“), ist dazu bis jetzt auch noch nicht in der Wissenschaftssprache, auf Englisch erschienen, aber ich habe ihn schon mehrmals, wenn mir richtige Physiker über den Weg gelaufen sind, mit ihnen diskutiert. Sie hatten mir dann im Grundsatz immer recht gegeben, und allenfalls kritisch angemerkt, dass ich als interessierter Laie natürlich den dazugehörigen mathematischen Formelkram nicht hatte beisteuern können. Dann sollten sie das doch machen, hatte ich dann stets angeregt, und sich den Nobelpreis dafür abholen, und mir vielleicht ein paar Tausender davon abgeben. Aber bis jetzt hat das niemand gemacht, und so musste ich erst kürzlich wieder im Fernsehen von dem ungelösten Menschheitsrätsel hören, das ich doch schon längst gelöst habe.

Morgan Freeman war es diesmal, in der Serie „Mysterien des Weltalls“ auf ZDFinfo, und wieder unter dem Titel „Schneller als das Licht“, der das Problem in der folgenden Variante dargestellt hatte: Wenn man die Expansion des Weltalls gedanklich umdreht und zurückrechnet, kommt man darauf, dass es vor etwa 14 Milliarden Jahren den Urknall gegeben haben muss. Das ist allgemein bekannt. Aber bereits seit Einsteins Zeiten und Berechnungen gibt es dabei ein Problem: Die Materie ist nämlich heute viel gleichmäßiger im Weltraum verteilt, als es nach jenem Standardmodell der Fall sein dürfte. Nur eine rätselhafte kurze Phase, unmittelbar nach dem Urknall, in der sich das Universum mit Überlichtgeschwindigkeit ausgebreitet haben muss, könnte den heutigen Zustand erklären. Dies aber ist bekanntlich seit Einsteins Relativitätstheorie verboten: dass sich Information - und das Universum ist eine Menge an Information - mit Überlichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Morgan Freeman, der die Serie auch mitproduziert hat, bot auch noch eine Lösung des Problems an, von der ich bisher noch nicht gehört hatte. Wenn in jener Frühphase die Lichtgeschwindigkeit vielleicht anders gewesen ist, schneller als heute, dann hätte sich das Universum damals schneller ausbreiten können als das heutige Licht, auch ohne gegen die damals noch zulässige Höchstgeschwindigkeitsgrenze zu verstoßen. So werde das heute, erörterte Freeman, manchmal diskutiert.

Es könnte so gewesen sein. Vielleicht war das Licht tatsächlich früher schneller als heute. Aber meine Erklärung kommt auch ohne solche unbekannten und unbewiesenen Phänomene und Spekulationen aus. Ich sage bloß: „Tunnel“.

In dem erwähnten Text von 1998 war es um die sog. Tunnelexperimente gegangen. Wenn man Licht durch teildurchlässige Spiegel oder auch Wellen durch „zu enge“ Rohrstücke schickt, dann kommt ein Teil des Anfangssignals am Ende des Tunnels heraus „schneller als das Licht“. Man hatte es mit Uhren gemessen. Zweifache Lichtgeschwindigkeit, vierfache, sechsfache. Man hatte sogar negative Zeiten errechnet, bei dem dann kurioserweise früher etwas am Ende des Tunnels herauskam als es am Anfang hineingeschickt wurde. War damit sogar das Prinzip von Ursache und Wirkung außer Kraft gesetzt? Ein großes Rätsel schien das zu sein, mit philosophischen Dimensionen.

Wieder und wieder hatte ich mir damals Karl Simmerings Reportage „Schneller als das Licht?“ angesehen. Und ich hatte den Fehler gefunden!

An einer Stelle hieß es da, dass die Länge des Tunnels keine Rolle spielen würde. Der Signalaustritt am Ende des Tunnels geschehe nämlich instantan. Im Tunnel vergeht keine Zeit. Diese sofort auftretenden „geisterhaften Fernwirkungen“ sind jetzt schon oft nachgewiesen und untersucht worden. Man hat es mit sehr genau gehenden Uhren gemessen, dass das Signal am Ende eines solchen Tunnels „schneller“ austritt als das sich ungehindert ausbreitende Licht.

Als notorischer Uhrenfeind hatte ich den Denkfehler natürlich bemerkt, der da die Philosophen und Physiker bis hinauf zum Nobelpreisträger von Überlichtgeschwindigkeiten, vom Widerlegen Einsteins und sogar von negativen Zeiten faseln ließ, bei denen etwas früher ankommt, als es losgeschickt wurde. Weidlich hatte ich mich darüber amüsiert, wie sie da versucht hatten, mit Uhren eine Zeit zu stoppen, die überhaupt nicht vergeht. Das korrekte Messergebnis hätte natürlich immer schlicht Null lauten müssen. Aber keine Uhr der Welt ist genau genug geeicht, um eine Zeitspanne zu vermessen, die es nicht gibt.

Wenn etwas sofort geschieht - und das war nun die Lösung des Problems! - dann handelt es sich dabei nicht um eine Geschwindigkeit! Von Überlichtgeschwindigkeit kann keine Rede sein, wenn keine Zeit vergeht. Denn Geschwindigkeit ist bekanntlich definiert als Strecke, geteilt durch Zeit. Und etwas durch Null zu teilen - das ist doch wirklich das kleine Einmaleins! - ist ganz Ä-Bäh! Geht. Gar. Nicht.

Aus jenen Gesprächen mit Physikern weiß ich nun, dass es sehr wohl eine höhere Mathematik gibt, in der auch durch Null geteilt werden kann. Das wäre dann eben das mit dem bei mir noch fehlenden mathematischen Apparat.

Aber das ändert ja nichts an meiner Erkenntnis, dass ein Tunnel- oder instantan auftretender Effekt keine Geschwindigkeit ist oder hat, was definiert wäre als Strecke, geteilt durch Zeit, weil bei diesen Versuchsanordnungen erstens die Länge der Strecke völlig wurscht ist, weil im Tunnel zweitens eh keine Zeit vergeht.

Die angeblich überlichtschnelle Expansion in der Frühphase des Universums - ich möchte was wetten - war ebenfalls solch ein Tunneleffekt, und hatte somit keine Geschwindigkeit! Geschwindigkeiten mit instantanen Effekten ist wie Äpfel mit Birnen vergleichen. So lässt sich ein Einstein ganz gewiss nicht widerlegen.

Welche Physikerin oder welcher Physiker macht jetzt noch den entsprechenden Formelkram dazu, (wo dann vielleicht auch durch Null geteilt wird,) und holt sich dafür den Nobelpreis ab? Ein paar Tausender davon wären ganz nett, für den Tipp, wie gesagt.