Entdeckung: Entdeckung: Schneller als die Zeit

Köthen/MZ - Zu sehen ist nichts, als die Welt in ihren Grundfesten erzittert. Kein Laut, es riecht nicht verbrannt, und auch der Boden wackelt nicht. Alexander Carôt dreht ein paar Knöpfe und justiert mit einem Tastendruck die Anzeige auf einem kleinen Monitor. Zwei Kurven liegen dort nun beinahe übereinander. „Die gelbe hier“, sagt Alexander Carôt, „ist unser Originalsignal.“ Die blaue daneben zeigt dieselben Mikrowellen, allerdings leicht nach rechts verschoben. „Man sieht deutlich“, sagt Carôt, „dass das Signal die Strecke schneller absolviert hat.“

Die Strecke, das ist in diesem Fall ein Hohlleiter aus Metall, genau einen Meter lang. Und der Faktor, um den das Signal schneller durch das kantige Rohr eilt, liegt bei rund 1 700. „Das bedeutet 1 700-fache Lichtgeschwindigkeit“, erklärt der Medieninformatiker. Alexander Carôt lächelt, denn er weiß genau, wie unerhört das ist, was er da sagt: Die Lichtgeschwindigkeit von rund 300 000 Kilometern in der Sekunde gilt in der Physik als fundamentale Naturkonstante. Nichts kann schneller sein als das Licht, errechnete Albert Einstein.

Hier in dem kleinen Labor ganz am Ende eines langen Flurs in einem Gebäude der Fachhochschule Köthen aber gilt das nicht. Alexander Carôt kann Mikrowellen über einen Meter, aber auch über 20 oder 50 Meter mit Geschwindigkeiten durch seine Hohlleiter jagen, die in der Einsteinschen Physik nicht vorgesehen sind. „Quasi Nullzeit“, nennt Carôt selbst die Zeitspanne zwischen eintretendem Signal vorn und austretendem Signal hinten, sobald er den Hohlleiterquerschnitt am Anfang und am Ende verkleinert hat. „Jetzt kommen nur noch fünf Prozent des Ursprungssignals durch“, beschreibt er, „diese fünf Prozent aber sind 1 700 Mal schneller als es das komplette Signal war.“

Die Fachwelt war aufs Äußerste empört, als der Hochschulprofessor seine Erkenntnisse öffentlich machte. „Die Reaktionen folgten hauptsächlich dem Motto, dass nicht sein kann, was nicht sein darf“, sagt er. Und dass ein Medieninformatiker aus Ostdeutschland mit Teilen aus dem Baumarkt und einem Oszilloskop, das sich eher zufällig im Lager der Hochschule fand, die Grundregeln der Physik außer Kraft setzt... Nein, kaum jemand habe mit ihm diskutieren oder gar wissen wollen, wie sein Versuchsaufbau genau aussieht, sagt Carôt. „Es ging mehr darum, mich persönlich anzugreifen.“

Dabei hatte der 39-Jährige, der ursprünglich aus Lübeck stammt, eigentlich nie vor, die Schulphysik herauszufordern. Carôt ist eher Praktiker als Theoretiker und auf sein Hohlleiter-Experiment kam er, als er nach Möglichkeiten suchte, die Übertragung von Musiksignalen über das Internet zu beschleunigen. 2005 hatte der Hobby-Bassist mit Soundjack eine Software entwickelt, die es Musikern möglich macht, auch über große Entfernungen miteinander zu musizieren. Die Band spielt in Berlin, der Trompeter steht in Paris - wo vorher die etwa bei Telefongesprächen oder Chats über das Netz kaum wahrnehmbaren Übertragungszeiten gemeinsames Spielen verhinderten, schaffte Soundjack Abhilfe. Allerdings nur bis zu einer Entfernung von 1 000 Kilometern. „Danach ist Schluss, weil die Verzögerung dann über 30 Millisekunden liegt und damit zu groß ist, um noch im selben Takt zu spielen“, sagt Carot, der letztes Jahr für seine Software mit dem IQ Innovationspreis ausgezeichnet wurde.

Die Technik stößt an Grenzen, Grenzen, die Carôt nicht so einfach akzeptieren wollte. „Das Problem liegt zwar einerseits bei der Signalverarbeitung im Rechner“, beschreibt er, „andererseits aber macht sich eben auch die reine Entfernung bemerkbar.“ Obwohl die Nachrichten in den weltweiten Datennetzen mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, braucht ein in Köthen gespielter Ton nach Australien rund eine halbe Sekunde. „Das ist natürlich viel zu lange.“

Auf der Suche nach Alternativen stieß Alexander Carôt auf die Experimente des Berliner Physikers Günter Nimtz, der Anfang der 90er Jahre die überlichtschnelle Ausbreitungsgeschwindigkeit von Mikrowellen beim sogenannten Tunneln nachgewiesen hatte. Statt eine vorgegebene Strecke zu durchqueren, kamen die von Nimtz in einen Hohlleiter gesendeten Signale sofort am anderen Ende an - zwischen Anfang und Ende verging keine Zeit.

Während Günter Nimtz damit Vorhersagen der Quantentheorie bestätigt sah, empört sich die Fachwelt über vermeintlich falsche Interpretationen des Physikers. „Nimtz hat Prügel bekommen“, sagt Carôt, „aber widerlegen konnte ihn niemand.“ Vor vier Jahren nahm der Köthener Informatiker Kontakt zu Nimtz auf, der inzwischen an der Uni in Köln forscht und lehrt. „Ich wollte einfach selbst prüfen, ob ich die Ergebnisse von Nimtz reproduzieren kann.“ Zwei Jahre knobelt Alexander Carôt am Versuchsaufbau. „Es gab einige Momente, in denen ich dachte, komm’, lass’ es, das ist doch alles ganz großer Schmarrn.“

Oder doch nicht? In der Theorie braucht ein Signal eine bestimmte Zeit, um eine bestimmte Strecke zu überwinden. In Carôts Versuchsaufbau mit einem „Urmeter“ aus rechteckigem Kupferrohr etwa benötigt ein Mikrowellensignal fünf Nanosekunden, um von einem Ende des Hohlleiters ans andere zu gelangen. „Das ist genau die Zeit, die nach der Einstein-Physik zu erwarten ist.“ Schneller als die Naturgesetze erlauben wird die Mikrowelle erst, wenn Carôt an Anfang und Ende seines Urmeters kurze Rohrstücke mit geringerem Durchmesser einsetzt und mit Büroklipsern befestigt. Diese Barrieren hindern etwa 95 Prozent der Welle daran, sich im Hohlleiter fortzubewegen. Das Erstaunliche aber vollbringen die übrigen fünf Prozent, wie der unbestechliche Oszillograph zeigt: „Statt in fünf Nanosekunden ist das Signal nun in Nullzeit am anderen Ende“.

Eine Sensation, denn auch in Versuchen mit fünf, 20 und 50 Meter langen Hohlleitern, die er sich aus Material aus dem Baumarkt hatte anfertigen lassen, konnte Carôt diesen Tunneleffekt reproduzieren, den Nimtz nur auf einer Entfernung von zwölf Zentimetern nachgewiesen hatte. „Die Zeit zwischen Eintritt und Austritt des Signals ist immer nahe null“, sagt Carôt, „das heißt, wir messen so gut wie keine Verzögerung mehr.“

Ein Durchbruch, der Carôt allerdings weder wissenschaftlichen Ruhm noch Ehre brachte, sondern in populärwissenschaftlichen Foren im Netz eine Kampagne auslöste. Als „dummer Ossi“ wurde der Lübecker beschimpft, seine Messergebnisse wurden in Abrede gestellt und schlicht als unmöglich bezeichnet. Alexander Carôt sagt heute, er wisse jetzt, warum sein Vorgänger Günter Nimtz so verbittert sei. „Es gibt Leute, für die kann einfach nicht sein, was nicht sein darf.“ Nicht einer der Kritiker habe sich gemeldet, um seine Experimente selbst zu überprüfen. „Die werfen nur anonym mit Dreck.“ Carôt will sich dennoch nicht einschüchtern lassen, sondern weitermachen. Noch sei es ihm ja nicht gelungen, Informationen überlichtschnell zu transportieren. „Das aber muss ja das Ziel sein.“ Eine konkrete Idee dazu, wie sich getunnelte Mikrowellen vielleicht modulieren lassen, um Informationen transportieren zu können, hat Alexander Carôt schon. Bis zu ihrer Umsetzung aber werde es vermutlich noch dauern. „Ich denke mittlerweile, das ist eine Lebensaufgabe.“

Zum Forschungspaper: www.arxiv.org/abs/1205.1000