Volgens de theorie zal een klok trager gaan lopen als ze in eender welke richting in beweging wordt gebracht. Mijn vraag is wat een klok zal doen wanneer die beweging een eerdere beweging annuleert?

Hendrik, 81 jaar
18 november 2010

Een reiziger bevindt zich in een treinstation en stelt zijn uurwerk gelijk met de stationsklok. Hij stapt in de eerste wagon van een trein. Zolang de trein stilstaat in het station blijft het uurwerk van de reiziger gelijk lopen met de stationsklok. Als de trein het station verlaat zal, volgens de speciale relativiteitstheorie, het uurwerk van de reiziger langzamer gaan lopen. Volgens die theorie zal dat uurwerk nog meer vertragen als de reiziger zich in de trein verplaatst. Dus ook als de reiziger in de trein met zodanige snelheid naar de laatste wagon loopt, dat hij ten opzichte van de sporen stilstaat. Maar in die toestand moet zijn uurwerk gelijklopen met de stationsklok. De theorie leidt dus tot tegenspraak.

Antwoord

Beste Hendrik,

Eerst wil ik opmerken dat dit een probleem is uit de speciale relativiteitstheorie. Het begrip tijd gedraagt zich in de relativiteitstheorie op heel andere manier dan wij ervaren in het dagelijkse leven (omdat in het dagelijkse leven alles veel trager dan de lichtsnelheid beweegt); je moet dus heel goed oppassen wanneer je het over "tijd" hebt in de relativiteitstheorie.

Vooreerst moet je altijd specifiëren van waar je de klokken afleest. Het klopt dat de klok van de treinreiziger trager loopt t.o.v. de stationsklok, maar dat is enkel voor iemand die op het perron staat. De treinreiziger zal op zijn beurt denken dat de stationsklok trager loopt dan zijn eigen klok.

Samengevat: een waarnemer zal altijd vinden dat bewegende klokken trager lopen dan zijn eigen klok.

Ten slotte is het de relatieve snelheid tussen het station en de treinreiziger die telt. Als de treinreiziger naar de laatste wagon loopt zodat hij t.o.v. de sporen stilstaat, dan zal hij zijn klok zien gelijklopen met de stationsklok. Bij het optellen van snelheden moet je ermee rekening houden dat snelheid een zin en richting heeft (fysici zeggen dat snelheid een vector is). Daar moet je rekening mee houden als je de andere redenering volgt.

Er is dus geen tegenspraak.

Met vriendelijke groeten,

Philippe Tassin
Postdoctoral Onderzoeker, Vrije Universiteit Brussel & Iowa State University

Reacties op dit antwoord

  • 05/12/2010 - Hendrik (vraagsteller)

    Het antwoord heeft mij met verstomming geslagen. De wetenschapper schrijft dat ik heel goed moet opletten als ik het over “tijd” heb in de relativiteitstheorie. Ik begrijp niet waarom hij dit schrijft omdat ik het helemaal niet over tijd heb. Mijn redenering gaat over klokken waarvan het ritme al of niet wijzigt. Het woord “tijd” komt niet voor, noch in mijn vraag, noch in de toelichting. Ook is het mij een raadsel waarom ik zou moeten specifiëren van waar ik klokken aflees omdat er in de situatie die ik beschrijf geen klokken afgelezen worden. Het enige wat gebeurt is dat de reiziger zijn uurwerk gelijk zet met de stationsklok. Dat gebeurt uiteraard in het station. De vraag vanwaar de klokken worden afgelezen is voor mij zinloos. Er staan in het antwoord meerdere beweringen die volgens mij pertinent fout zijn. Ik beperk mij tot één voorbeeld. De wetenschapper beaamt dat het uurwerk van de reiziger trager loopt dan de stationsklok maar hij voegt erbij: dat is enkel voor iemand die op het perron staat. Die toevoeging is een fout omdat de vertraging van het uurwerk, volgens de SRT, een werkelijk optredende toestand is, in de aard van a

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

Beantwoord door

Prof. dr. Philippe Tassin

toegepast natuurkunde; optica; fotonica; fysica

Vrije Universiteit Brussel
Pleinlaan 2 1050 Elsene
http://www.vub.ac.be/

Zoek andere vragen

© 2008-2020
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen