Wat hebben lichtsnelheid en atomaire deeltjes met tijd te maken?

Wat ik alleen vaag blijf vinden, ook na mijn eigen gelijkwaardige vraag (http://www.goeievraag.nl/vraag/gaat-terug-tijd-sneller-gaat.244346), is wáárom de tijd langzamer loopt als je sneller gaat? Spreken we dan niet meer over secondes en uren? Want een seconde is toch gewoon een seconde, hoe snel je dan ook mag gaan?

Wel een + trouwens voor je duidelijke uitleg!

Dat snap ik, maar ik vraag me af WAAROM dat zo is.

Ofwel, wat heeft de snelheid van het licht met tijd te maken?

Het waarom staat uitgelegd in het wikipedia-artikel waarnaar ik verwijs. Het is een gevolg van het feit dat de lichtsnelheid constant is, ongeacht je eigen snelheid. Voorbeeld: Stel iemand zit in een auto, en rijdt met 100 km/u over de snelweg. Jij zit in een andere auto, en je rijdt met 95 km/u over diezelfde snelweg. Eerst rijden jullie nog naast elkaar, maar die andere auto zal langzaam voorsprong opbouwen, omdat hij 5 km/u sneller is. Die andere auto verwijdert zich dus van jou met 5 km/u. Maar met licht is het anders. Als jij een lichtstraal van je af schijnt, beweegt dat licht zich met 300 duizend km/s van jou af. Nu ga jij in een supersnelle raket zitten en je gaat met 295 duizend km/s achter dat licht aan. Je zou dan denken dat het licht nu langzaam een voorsprong opbouwt, want het licht is maar 5 duizend km/s sneller dan jij. In werkelijkheid is het anders. Als jij meet hoe snel het licht van jou af beweegt (dus hoe snel het een voorsprong opbouwt), dan zul je ontdekken dat het licht nog steeds met 300 duizend km/s van je af beweegt. Dus: ik sta stil, en ik zie dat het licht zich met 300 duizend km/s van mij af beweegt. Jij gaat in jouw raket achter dat licht aan, met 295 duizend km/s - maar ook jij zult zien dat het licht zich met diezelfde 300 duizend km/s van jou af beweegt. Dit volgt uit de formules van Maxwell. Het is ook daadwerkelijk gemeten. Einstein ging puur van dit gegeven uit - en dat was voor hem voldoende om de speciale relativiteitstheorie te ontwikkelen. Die beschrijft dat de tijd verschillend verloopt voor mensen die zich met verschillende snelheden bewegen. Jouw stelling dat "een seconde is gewoon een seconde" gaat dus niet op. Jouw seconde is de mijne niet - wat voor jou een seconde is, kan voor mij best 10 seconden duren.

Goed voorbeeld!

Heeft dat trouwens iets te maken met wat een seconde is? "De seconde is de internationale standaardeenheid van tijd. Zij is gedefinieerd als de duur van 9 192 631 770 perioden van de straling die correspondeert met de overgang tussen de twee hyperfijnenergieniveaus van de grondtoestand van een 133cesiumatoom in rust bij een temperatuur van 0 K." (http://nl.wikipedia.org/wiki/Seconde) Dat de duur van die periode verandert als je sneller gaat? (Dat van wat voor mij een seconde is en voor jou 10 seconden kan zijn gaat er bij mij niet zo in, beetje filosofisch vind ik dat xD Maar ik probeer m'n best om het te begrijpen)

dus je moet wel sneller zijn dan de lichtsnelheid om terug in de tijd te kunnen. je kunt alleen je verleden niet veranderen, maar alleen erin terug kijken

Ja dat vragen een heleboel mensen zich dus af.

@noAnswer, het heeft niets te maken met de definitie van een seconde. Je kunt ook zeggen: ik neem een staartklok, en ik zeg dat een seconde de tijd is die de slinger van die staartklok nodig heeft om van links naar rechts te gaan. Jij neemt zo'n staartklok mee in jouw raket, en ik heb hier op aarde precies zo'n zelfde staartklok. Als ik jou dan vraag hoe lang jouw reis van Venus naar Mars duurde, dan zul je zeggen: "volgens mijn staartklok vier miljoen seconden" (ik verzin maar even iets). Als ik op *mijn* staartklok tel hoeveel seconden jij nodig had voor die reis, dan kom ik op 70 miljoen seconden. Jouw tijd verliep dus echt langzamer dan mijn tijd. Als jij de staartklok in jouw raket voor het raampje zou hangen, zodat ik hem met mijn telescoop kan zien, dan zou ik het met jou eens zijn dat jouw staartklok maar vier miljoen seconden heeft geteld. Ik zou ook zien dat de slinger van jouw staartklok veel langzamer heen en weer ging dan de slinger van mijn staartklok.

De lichtsnelheid is best te volgen, als je van voldoende ver kijkt. Zo zijn er supernova's - dat zijn sterren die ontploffen, en daarbij gedurende korte tijd (soms een paar uur, soms een paar weken) gigantisch fel worden. Als in een ander sterrenstelsel zo'n supernova ontstaat, kunnen we vanaf de aarde heel goed zien hoe het licht van de supernova zich verspreidt - met de lichtsnelheid - door dat andere sterrenstelsel. We zien bijvoorbeeld hoe de stofwolken van dat sterrenstelsel stukje voor stukje door de supernova worden verlicht. We kunnen zo de lichtgolf volgen, ook nadat de supernova zelf al is uitgedoofd.

Beste Cryofiel, het klopt wat je stelt over de hemelruimte.
Al die afstanden zijn dan ook in het zicht. Kan je je voorstellen dat je het ziet dat een mens met de snelheid van het licht beweegt ? Op een afstand die hiervoor in het zicht is, zou je die mens dan nog zien ? Ik denk dat als 'je' de afstand kan bezien, dan 'je' die mens niet meer ziet. Ofdat als 'je' die mens wél kan zien, dan de afstand buiten het zicht valt.

Nu kun je zo'n mens nog niet zien. Straks wellicht wel. Al is het misschien indirect, doordat je alleen de raket kunt zien waar een mens in zit. Wat we al wel kunnen zien, zijn GPS-satellieten. Daarin zit een heel nauwkeurige klok. We kunnen uitrekenen hoeveel de tijd van die klok zal verschillen van de aardse tijd. We kunnen dat ook meten - en zien dat het klopt. De verschillen zijn maar klein, omdat die satellieten zo langzaam gaan - even ruwweg zo'n 14000 km/u. Maar ze zijn groot genoeg om ervoor te moeten corrigeren; zouden we dat niet doen, dan zouden GPS-positiebepalingen er altijd naast zitten. Conclusie: het effect bestaat. Door hetzelfde tijdvertragingseffect kunnen we op aarde subatomaire deeltjes zien die worden geproduceerd in de bovenste lagen van de atmosfeer, onder invloed van kosmische straling (muonen). Eigenlijk zouden die muonen al lang uit elkaar moeten zijn gevallen voordat ze het aardoppervlak zouden bereiken - ze leven zo kort dat ze niet eens tot halverwege de atmosfeer zouden komen. Maar ze zijn enorm snel, en daardoor verloopt hun tijd langzamer dan de onze. Daardoor is *voor hun* heel weinig tijd verstreken voordat ze bij het aardoppervlak zijn. Dat er *voor ons* veel meer tijd is verstreken, maakt voor die muonen niet uit. Dus alweer: het effect bestaat.