Lopen klokken letterlijk sneller naarmate ze minder zwaartekracht ondergaan, bijvoorbeeld wanneer ze in een baan om de aarde worden gebracht voor gps-toepassingen?

Antwoord

Er zijn wat betreft een ruimteschip in een (cirkel)baan rond de aarde twee effecten, eentje uit de speciale relativiteitstheorie en eentje uit de algemene.

1) uit de speciale: omdat een ruimteschip in een baan rond de aarde snel beweegt tegenover de waarnemer op de grond loopt zijn klok iets trager.
2) uit de algemene: tijd loopt trager in een sterker gravitatieveld. Dat doet de klok in het ruimteschip iets sneller lopen dan die op aarde.

De twee effecten werken elkaar dus tegen. De vraag is dus: wie is het sterkste?

Wel dat hangt af van de straal van de baan het ruimtetuig. Als de straal 1.5 aardstralen is zijn beide effecten gelijk in grootte, (en zoals gezegd tegengesteld in teken), zodat het netto effect nul is: de klok van het ruimteschip loopt gelijk met die op aarde. Dat is dus in een baan die een halve aardstraal, dus afgerond 3185km boven het aardoppervlak ligt.
Ga je in een lagere baan (zoals het ISS bijvoorbeeld zit) dan is het effect van de snelheid sterker en gaat de klok dus trager lopen. In een cirkelbaan boven die hoogte van 3185km boven het aardoppervlak is het gravitatieëffect sterker en loopt de klok (een miniem klein beetje) sneller.

Ter info: ISS zit in een baan op circa 350 tot 380 km hoogte, de maximale hoogte die een shuttle kon bereiken was ergens tussen 500 en 600km hoogte.