Als de test met een vliegtuig (of satelliet) uitwijst dat een atoomklok aan boord trager verloopt, wat gebeurt er dan wanneer ik in het vliegtuig blijf?

Erik, 57 jaar
23 december 2024

Als de test met een vliegtuig (of satelliet) uitwijst dat een atoomklok aan boord trager verloopt, wat gebeurt er dan wanneer ik in het vliegtuig blijf? Volgens een symmetrische relativiteit - zoals in de tweelingparadox - zouden dan toch de klokken op aarde moeten vertragen? Nu zou de symmetrie verbroken worden door versnelling en vertraging. Dat klinkt als onzin. Als die satelliet twintig jaar in de ruimte blijft, wat doet het er dan toe dat hij heel even heeft versneld? Hij hoeft zelfs niet weer te vertragen. Wij kunnen er eveneens zelf naartoe en zelf ook eens versnellen om ter plaatse te gaan meten. Wat hebben dan die jaren van verschillende snelheid uitgericht? (Zwaartekracht-dilatatie hoeft theoretisch niet in aanmerking te komen.)

Antwoord

Dan verouder jij ook langzamer, maar je merkt er helemaal niets van! Dit gebeurt echter alleen bij extreem hoge snelheden - veel hoger dan gewone vliegtuigen. Als je in een supersnel ruimteschip zit dat bijvoorbeeld 90% van de lichtsnelheid haalt en je atoomklok loopt inderdaad trager, dan vertraagt ook jouw biologische klok - je hartslag, je ademhaling, je hersenen, letterlijk alles - in exact dezelfde mate. Voor jouzelf voelt de tijd volkomen normaal aan: je horloge tikt gewoon seconde voor seconde, je hartslag voelt hetzelfde, en als je een minuut telt duurt dat voor jou nog steeds een minuut. Omdat je zintuigen, hersenen en meetinstrumenten allemaal evenveel vertragen, merk je zelf niets. 

Bij gewone vliegtuigen is het effect zo klein dat het verwaarloosbaar is voor mensen - alleen extreem precieze atoomklokken kunnen het meten. Het wordt pas echt merkbaar bij snelheden die de lichtsnelheid benaderen. Dat is het principe van de relativiteitstheorie: alles is relatief vanuit één referentiesysteem naar een ander, zelfs tijd is relatief, en bij extreem hoge snelheden gaat de tijd voor jou ook langzamer, maar voor jezelf voelt alles volkomen normaal. Het is overigens niet alleen de tijd die anders wordt, ook de ruimte zelf, waarbij lengtes die gemeten worden in een snel bewegend referentiesysteem niet dezelfde zijn voor mensen die meebewegen met het referentiesysteem als voor mensen die niet meebewegen. Voorwerpen worden niet "langer", maar de ruimte die ze innemen wordt "uitgerokken" of "samengeperst"... Bizar, maar perfect experimenteel aantoonbaar.

Reacties op dit antwoord

  • 16/07/2025 - Erik (vraagsteller)

    Het ging over de symmetrie van veroudering, die met vliegtuigen net zo aantoonbaar zou moeten zijn als de vertraagde atoomklok aantoonbaar is. Als ik de vraag aan een goede AI stel, dan komt het niet langer neer op wel of geen versnelling maar op zoiets als een absolute beweging ten overstaan van het universum. Toch nog bedankt voor het late antwoord - of een poging daartoe.

  • 16/07/2025 -  (wetenschapper)

    Aha, de tweelingparadox... De versnelling is inderdaad het antwoord, die breekt de symmetrie. Vanuit het referentiestelsel van beide waarnemers zal de klok van de andere trager lopen, dat is relativiteit en die symmetrie is er dus. Maar als een van beiden afremt, stopt, omdraait en terugkomt en de andere niet, is de symmetrie verbroken. Daardoor zal degene die terugkomt inderdaad minder verouderd zijn dan degene die achtergebleven is. Gelijktijdigheid is een relatief begrip. Het is een beetje zoals wij vandaag een supernova zien ontstaan, terwijl die reeds heel lang geleden is gebeurd. Gelijktijdigheid is ook daar relatief, zelfs zonder tijdsdilatatie. Het vertragen, omdraaien en terugkomen zal een ander tijdsverloop kennen voor beide waarnemers.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2025
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door Eos wetenschap. Voor vragen over het platform kan je terecht bij liam.verbinnen@eos.be