Kunnen we iets waarnemen dat sneller dan het licht is door objecten in objecten te plaatsen?

Antwoord

Beste Max,

Nee, dit gaat niet. Je zou inderdaad een situatie kunnen creëren waarbij 1.079.253 geneste objecten een onderlinge relatieve snelheid van 1000 km/h hebben. Dit zou heel moeilijk zijn, maar is fysisch gezien perfect toegelaten. In deze situatie zou een snelheidscamera in object 2033 een snelheid van 1000 km/h meten voor object 2034 en net zo goed zou een camera in object 129.342 een snelheid van 1000 km/h meten voor object 129.343. Wat jij je afvraagt is welke snelheid een snelheidscamera buiten object 1 (laten we deze de "vaste camera" noemen) zou meten voor elk van deze objecten.

Volgens de klassieke fysica is het antwoord op deze vraag simpel: de snelheid voor object 1 is 1000 km/h, de snelheid voor object 2 is 2000 km/h, enzovoort. Dan zou object 1.079.253 inderdaad een gemeten snelheid hebben die hoger is dan de lichtsnelheid.

Sinds Einstein in 1905 zijn speciale relativiteitstheorie postuleerde weten we echter dat dit niet waar is. Voor lage snelheden kunnen we inderdaad nog altijd de relatieve snelheden optellen. Maar wanneer de relatieve snelheid tussen twee objecten hoog wordt, gebeuren er rare dingen: afstanden in het bewegende object lijken korter voor de vaste camera (dit is lengtecontractie) en de klokken in het bewegende object lijken trager te lopen (tijdsdilatatie). Met andere woorden: een camera die meebeweegt met het object zal langere afstanden, kortere tijdsintervallen en dus hogere snelheden meten dan de vaste camera die niet meebeweegt met het object. Object 1.000.000 meet een snelheid van 1000 km/h voor object 1.000.001, maar de vaste camera meet een lagere snelheid! Het is die lagere snelheid die we moeten optellen om de totale relatieve snelheid van object 1.079.253 te bepalen zoals de vaste camera deze ziet. Het verschil tussen 1000 km/h en de waargenomen snelheid in de vaste camera wordt steeds groter naarmate de relatieve snelheid van de objecten ten opzichte van de vaste camera toeneemt, en wordt 0 in de limiet dat de relatieve snelheid de lichtsnelheid wordt. Met andere woorden: je kan veel meer dan 1.079.253 geneste objecten gebruiken, het laatste object (jouw zichtbare straaljager) zal nooit een snelheid hoger dan de lichtsnelheid laten registreren in de vaste camera.