Wäre es nicht wundervoll, eine Maschine zu haben, die, einmal in Gang gesetzt, nie wieder aufhört, Arbeit zu verrichten, ohne dass man von aussen Energie zuführen muss? Das Perpetuum mobile ist zweifellos einer der grössten Träume der Wissenschaftsgeschichte überhaupt. Mit so einer Maschine könnte man sämtliche Energieprobleme lösen. Wenn man denn wollte.

Seit im 8. Jahrhundert in Bayern der Prototyp des Perpetuum mobiles konstruiert wurde - eine Riesenradkonstruktion mit zahlreichen Magneten -, hat es in den folgenden gut tausend Jahren Hunderte Varianten gegeben, und ein Resultat: Keine funktionierte, es sei denn um den Preis der Mogelei. So schreibt Michio Kaku in seinem jüngsten populärwissenschaftlichen Buch «Die Physik des Unmöglichen»: «In einer Episode der ‹Simpsons› mit dem Titel ‹The PTA Disbands› macht sich Lisa während eines Lehrerstreiks daran, ein solches Gerät zu bauen, was Homer dazu veranlasst, in aller Strenge zu erklären: ‹Lisa, komm rein ... in diesem Haus gehorchen wir den Sätzen der Thermodynamik!›»

Todessterne, Paralleluniversen

Homer hat recht: Ein Gerät, das Energie aus sich selbst erzeugt, also etwas aus nichts gewinnt und dabei noch nicht einmal ein bisschen vom Etwas verliert, verstösst schlicht gegen fundamentale naturgesetzliche Annahmen.

Dass der 1947 geborene und als Professor für theoretische Physik an der City University of New York arbeitende Kaku diese Gesetze ohnehin nicht infrage stellen könnte, hat nicht nur damit zu tun, dass der Mann ein überaus leidenschaftlicher Naturwissenschaftler und fröhlicher Positivist ist. Abgesehen von allerlei Schwierigkeiten der technischen Umsetzung, die Kaku jedoch nicht als prinzipielles Hindernis versteht, sind es die Naturgesetze, die in «Die Physik des Unmöglichen» darüber entscheiden, wie unmöglich bislang Unmögliches auch in Zukunft sein dürfte.

Zu den untersuchten Zukunftstechnologien gehören Kraftfelder, Unsichtbarkeit, Todessterne, Teleportation, Roboter (KI-Forschung), Telepathie, Psychokinese, Raumschiffe, Zeitreisen, Ufos, Paralleluniversen und Präkognition. Die Aufzählung liest sich nicht nur so - Kaku ist tatsächlich ein ausgesprochener Science-Fiction-Fan. Kein Kapitel kommt ohne anekdotisch bildhafte Verweise auf populäre Sci-Fi-Bücher, -Filme oder -Serien aus. Insbesondere «Star Trek» hat es ihm angetan. Überhaupt erweist sich Kaku als fantasievoller Autor mit grosser Lust an nebensächlichsten Details und der seltenen Fähigkeit, komplizierte Dinge einfach, aber nie zu simpel zu sagen, so dass nicht nur Laien, sondern auch PhysikerInnen Spass an der Lektüre haben könnten.

Kaku unterscheidet Kategorien von Zukunftstechnologien nach dem Grad ihrer relativen Unmöglichkeit. Unsichtbarkeit durch die Verwendung von Metamaterialien oder mithilfe fortgeschrittener Nanotechnik, Formen des Lesens einfacher Gedanken- und Gefühlsmuster oder die Fähigkeit, Gegenstände mithilfe unserer Gedanken unter Einsatz von Supraleitern und winzigen Elektromagneten zu bewegen, gehören für ihn zu den «Unmöglichkeiten ersten Grades». Sie verstossen nicht gegen die Naturgesetze - in ein paar Jahrzehnten, spätestens im nächsten Jahrhundert, sollten sie auf die eine oder andere Weise realisierbar sein. Dass insbesondere Geheimdienste und Verteidigungsministerien allerhöchstes Interesse an manchen dieser Techniken haben, verschweigt Kaku nicht.

Der Casimir-Effekt

Auch die «Unmöglichkeiten zweiten Grades» stehen im Einklang mit den Naturgesetzen, sind aber erst in vielen Hundert Jahren machbar, wenn überhaupt. Zu ihnen zählen die Kontaktaufnahme zu Paralleluniversen und die neuerdings auch unter theoretischen PhysikerInnen immer beliebteren (gedanklichen) Reisen durch die Zeit. Der Physikprofessor schreibt: «Eine Zeitmaschine, die auf einem durchquerbaren Wurmloch beruht, wäre aus zwei Kammern gebildet. Jede Kammer würde aus zwei konzentrischen Kugeln bestehen, die durch einen winzigen Abstand voneinander getrennt wären. Wenn die äussere Kugel implodiert, erzeugen die beiden Kugeln einen Casimir-Effekt und folglich negative Energie. Nehmen Sie an, eine ... Zivilisation sei in der Lage, ein Wurmloch zwischen diese beiden Kammern einzuspannen, vermutlich wäre es aus Raumzeitschaum modelliert. Als nächsten Schritt würde man die erste Kammer mit annähernder Lichtgeschwindigkeit in den Weltraum schicken. Da die Zeit in dieser Kammer langsamer wird, laufen beide Uhren nicht mehr synchron. ... wenn Sie sich nun in der zweiten Kammer befinden, können Sie durch das Wurmloch augenblicklich in die erste Kammer gelangen, die zu einem früheren Zeitpunkt existiert. Auf diese Weise sind Sie in die Vergangenheit gereist.»

Nachdem uns Kaku mit diesem derzeit vielversprechendsten Verfahren des Zeitreisens vertraut gemacht hat, beginnt er von den zahlreichen Schwierigkeiten zu erzählen. Kein Wunder, dass wir auch in tausend Jahren nicht so weit sein werden.

Physik für alle

In New York ist Kaku so populär, dass man ihn auf der Strasse anspricht. Er schreibt Bestseller, moderiert Radiosendungen, saust von einer Talkshow zur nächsten. Kaku steht auf der Bühne zahlreicher Kongresse und treibt die Sache der Physik möglicherweise auch förderungstechnisch voran, indem er sie vor grossem Publikum promotet. Dass er, der zu den Mitbegründern der Stringfeldtheorie zählt (einer modernen physikalischen Theorie mit allumfassendem Erklärungsanspruch, die er nicht nur einmal argumentativ in Anschlag bringt), inzwischen ganz aufgehört hat zu forschen, schadet seinem Ansehen in der Öffentlichkeit nicht, zumal er es nicht an die grosse Glocke hängt.

Dem Fortschritt genützt haben am Ende auch die zahlreichen vergeblichen Versuche, ein funktionstüchtiges Perpetuum mobile zu konstruieren. Die Einsicht in seine Unmöglichkeit (dritten Grades) führte nämlich erst zur Formulierung des Energieerhaltungssatzes und der drei Sätze der Thermodynamik. Die Thermodynamik als Forschungszweig, freut sich Kaku im Buch, leistete wiederum einen Beitrag zur Entwicklung der Dampfmaschine, des Maschinenzeitalters und der modernen Industriegesellschaft. Man könnte anfügen: nur leider keinen zur Vernunft im weiteren Sinn. Aber das ist eine andere Geschichte.

Michio Kaku: Die Physik des Unmöglichen. Bea­mer, Phaser, Zeitmaschinen. Rowohlt. Reinbek bei Hamburg 2008. 416 Seiten. Fr. 43.70