Back to frontpage
Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Wie beweegt ten opzichte van wie? En hoe stel je dat vast? Is er een universeel stilstaand 'grid' in het heelal?

In de tweelingenparadox wordt gesteld dat 1 van de twee vertrekt in een ruimteschip en nagenoeg de lichtsnelheid bereikt. Tijd vertraagd voor hem, en hij komt terug in de toekomst.

Maar waarom kan je niet stellen dat dit schip stil blijft staan en de aarde, zon en dergelijke allemaal met (nagenoeg) de lichtsnelheid juist bij hém vandaan gaan. In dat geval zou namelijk de tijd in het schip juist versnellen.

Snelheid is altijd relatief ten opzichte van iets. Dus wanneer staat iets stil?
De aarde is in beweging ten opzichte van de zon, dus wij op die aarde ook. De zon is ook alweer in beweging ten opzichte van het centrum van het sterrenstelsel, ja en zelfs dat draait vast ook weer ergens om heen.

We hebben dus waarschijnlijk al een ontzettende snelheid ten opzichte van 'iets' dus stel dat het schip in tegengestelde richting van ons vliegt, dan staat misschien dat schip bijna wel stil en gaan wij ontzettend hard.

Maar de vraag is dus, wat bepaald dat? En is er inderdaad een 'iets' wat absoluut stilstaat, en hoe snel bewegen wij dan ten opzichte van dat 'iets'?

Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
950

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Het beste antwoord

Absolute positie, en absolute snelheid, bestaan niet. Er is dus inderdaad geen stilstaand "grid" in het heelal.

(Overigens wordt dat "grid" in de natuurkunde een referentiestelsel, of beter nog, een inertiaalstelsel genoemd.)

Kijk je naar de tweelingparadox, dan wordt het verschil in leeftijd niet veroorzaakt door het verschil in snelheid. Immers, zoals je zelf al constateert, kun je net zo goed zeggen dat de reizende persoon stilstaat terwijl degene die op aarde blijft met een enorme snelheid beweegt.

Het verschil in leeftijd wordt dus niet veroorzaakt door de snelheid of door het verschil in snelheid, maar doordat de ene persoon drie keer versnelt: bij vertrek, bij het keerpunt, en bij terugkomst.

In onderstaande Bronnen kun je hier meer over lezen.
 

Toegevoegd na 7 minuten:
 
Laten we het eens niet over een tweeling hebben waarvan de ene persoon op reis gaat terwijl de andere persoon op aarde blijft, maar over twee personen die toevallig "tegelijk" geboren worden. De ene persoon wordt op aarde geboren, de andere persoon wordt geboren aan boord van een sterrenschip dat met enorme snelheid op weg is van de ene kant van de Melkweg naar de andere kant, en daarbij toevallig langs de Aarde komt.

Als de persoon die op aarde is geboren door zijn telescoop naar het voorbijvliegende sterrenschip kijkt, zal hij zien dat de klok aan boord van dat schip veel langzamer loopt dan de klok bij hem aan de muur. Als hij lang genoeg kijkt, ziet hij dan ook dat de reizende persoon veel langzamer ouder wordt dan hijzelf: als ze beide in 2000 zijn geboren, is de aardse persoon nu net een beginnende puber (hij is nu 12 jaar oud), terwijl de reizende persoon nog in de luiers ligt.

Maar andersom geldt hetzelfde. Als de reizende persoon vanuit zijn sterrenschip met een telescoop naar de aarde kijkt, ziet hij juist dat de klokken op aarde veel langzamer lopen dan de klok in zijn sterrenschip. Als hij kijkt op het moment dat hij een beginnende puber van 12 jaar is, ziet hij dat iemand op aarde die "tegelijk" met hem is geboren nu nog in de luiers ligt.

Conclusie: gelijktijdigheid bestaat niet. Daarom heb ik het woord "tegelijk" in bovenstaande tekst tussen aanhalingstekens geplaatst. Tijd, en de snelheid waarmee de tijd verstrijkt, zijn lokale begrippen die geen absolute cq alomvattende betekenis hebben. Deze wonderlijke (want: tegen-intuïtieve) voorspelling van de relativiteitstheorie is inmiddels experimenteel bevestigd.
(Lees meer...)
Bronnen:
Cryofiel
11 jaar geleden
Cryofiel
11 jaar geleden
Als het schip stopt, ondervindt het een versnelling (een vertraging is niet te onderscheiden van een versnelling). Dat heeft invloed op de lokale tijd. Of je wel of geen versnelling ondervindt, is WEL absoluut te bepalen. Absolute snelheid bestaat niet, absolute versnelling wel. Dus of je nu van 0 m/s naar 100 m/s versnelt in een (lokale!) tijd van 10 s, of dat je van 1000000 m/s naar 1000100 m/s versnelt in (alweer: een lokale) tijd van 10 s, de versnelling is precies gelijk. Het is zelfs zo dat zwaartekracht niet te onderscheiden is van versnelling. Als je in het sterrenschip alle ramen dichtdoet, is er geen enkele manier waarop de inzittenden kunnen bepalen of ze stilstaan op het oppervlak van de aarde, of dat ze ver weg in de ruimte zijn en de motoren het schip met 9,8 m/s² versnellen. Onderga je een versnelling, dan vertraagt jouw tijd. Omdat zwaartekracht en versnelling niet te onderscheiden zijn, zijn ze hetzelfde. Dat betekent dat de tijd vertraagt voor voorwerpen die zich in een zwaartekrachtsveld bevinden. Even afgezien van de effecten van beweging, verloopt onze tijd dus langzamer dan de tijd aan het oppervlak van de maan. -- Versnelling is dus waarneembaar, en het is iets absoluuts. Daardoor is met zekerheid te zeggen dat de reizende tweeling versnelt, en niet de rest van het universum.

Andere antwoorden (3)

Het is inderdaad zo dat je ook kunt stellen dat het schip juist stil blijft. Het is dus wederzijds.
Er is geen absoluut iets wat stilstaat alles is relatief volgens Einstein. Behalve de lichtsnelheid.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Stilstand is al snelheid.
Denk niet dat er een echte stilstand bestaat.
Dus is snelheid, de snelheid + de snelheid van de ' stilstand'. Ons begrip van stilstand is gebaseerd, vanaf onze plek op aarde, het is onze 'nul' om snelheid te kunnen berekenen.
Er is geen universele stilstaande grid in het universum. Dit wordt aangetoond doordat de bewegingswetten ook gelden in een omgeving die versneld. Als je in een ruimteschip zit dat versneld met dezelfde valversnelling als op aarde dan zul je niet kunnen aangeven of je stilstaat op aarde of in die versnelling zit (mits geen ramen beschikbaar).

De tweelingparadox is als volgt:

Gea en Stella zijn tweelingen. Stella gaat op reis met hoge snelheid, Gea blijft op aarde achter. Gedurende de reis ziet Gea Stella's klok trager lopen, dus ze verwacht dat bij terugkomst Stella jonger is gebleven dan zijzelf.
Maar Stella ziet juist Gea's klok trager lopen en komt dus tot de tegengestelde conclusie dat Gea jonger is gebleven.

Het antwoord is: Achterblijver Gea heeft gelijk, de reiziger Stella is na terugkomst jonger dan zijzelf.

De tweelingparadox berust op een denkfout, namelijk dat Stella en Gea verwisselbaar zijn, snelheid is immers relatief volgens de Relativiteitstheorie.

Die laatste uitspraak is waar en inderdaad, zowel gedurende de heenreis van Stella als gedurende de terugreis, zijn hun posities verwisselbaar, ze zien elkaars klokken trager lopen. Maar het is alleen Stella die over een heenreis en een terugreis kan spreken, zij zal halverwege de reis haar snelheid moeten veranderen! Door die snelheidsverandering komt zij in een ander inertiaalsysteem terecht, waar wel de gammafactor weer even groot is als op de heenreis, maar waar klokken niet meer gelijk lopen die dat eerst wel deden! Let op dat als je nu de opmerking maakt "ik zet het schip stil" dan gaat deze redenering niet meer op. Maar dat betekent dan dat de aarde ergens moet stoppen en en terug moet bewegen, waarna de redenering omdraait.

Voor een uitgebreide en duidelijke uitleg verwijs ik naar de eerste link, waar bovenstaande ook van afkomstig is.
(Lees meer...)
Bronnen:
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Cryofiel
11 jaar geleden
We waren tegelijk aan het typen, maar jij was net wat sneller dan ik...     ;-) Grappig dat we via een andere benadering tot dezelfde conclusie komen.
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Wat dat betreft komen we elkaar wel regelmatig tegen heb ik gemerkt.
Cryofiel
11 jaar geleden
Komt dat doordat jij beweegt, of doordat ik beweeg?     ;-)
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Als je goed leest staat er dat ze gedurende de heenreis en de terugreis verwisselbaar zijn. Niet tijdens het keren, om het zo maar even te noemen.
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
In je bron staat de volgende tekst:
'Voor de waarnemer in de raket lopen deze klokken niet gelijktijdig, bij het begin van zijn reis ziet hij de klok van de ster al op 3*0.6*1.25 = 2.25 jaar staan!'
Kun je mij uitleggen hoe het mogelijk is dat bij het vertrek de klok van het ene op het andere moment kunt zien veranderen van 0 (vlak voor de start van de raket) naar bijna 2,5 jaar! Hoe is dat mogelijk? Zie : http://www.stuif.com/rel7.html
Cryofiel
11 jaar geleden
Dat staat in de alinea direct voorafgaand aan de alinea waaruit jij citeert: "We zien dus nogmaals dat de [beide] klokken [...] voor de waarnemer niet gelijktijdig lopen. Het tijdsverschil is evenredig met de afstand tussen de klokken, en de voorste klok (in de bewegingsrichting gezien) loopt achter bij de achterste klok."
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
@Elicrates; Uit je vraag leid ik af dat je iets fundamenteels niet begrijpt van de relativiteitstheorie. Ik zal dat proberen uit te leggen. Het woord relatief zit niet voor niets in de naam relativiteitstheorie. Relatief betekent dat iets moet worden bezien in relatie tot iets anders. Belangrijk is dat je even moet onthouden dat de relativiteitstheorie stelt dat de lichtsnelheid constant is voor iedereen. Als een trein 100 km per uur rijdt en je loopt door de trein naar voren met 5 km per uur dan meet je je eigen snelheid als 5 km per uur (tov de trein) maar iemand op het perron zal zeggen dat je met 105 km per uur voorbij komt. Als je trein met bijna de lichtsnelheid rijdt en je schijnt met een zaklamp naar voren en je meet de snelheid van dat licht dan zal dat voor jou tov van de trein (net geen) 300.000 km per seconde zijn. Iemand op het perron die de trein voorbij ziet komen zal ook constateren dat het licht uit de zaklamp 300.000 km per seconde gaat. Hij kan dus niet als in het loop voorbeeld de snelheden zomaar bij elkaar optellen. Dan zou het licht namelijk bijna met 2 keer de lichtsnelheid gaan, en dat kan nu eenmaal niet. De reden dat hij ook maar 300.000 km per seconde meet komt omdat de tijd en de lengtes door de persoon op het perron anders worden gemeten dan in de trein. Dat is de relativiteit. Dus je kun niet zomaar stellen dat processen langzamer lopen. Voor de persoon op het perron zal dat zo lijken, maar als je in de trein zit zal dat niet zo lijken. IR straling is gewoon een vorm van EM straling alleen van een specifieke golflengte. EM straling (dus ook IR straling) gaat met de lichtsnelheid. Er zijn veel boeken geschreven door mensen die er veel meer van afweten dan ik en het volgens mij ook beter kunnen uitleggen, misschien moet je die eens lezen. Een duidelijke uitleg vind ik nog steeds op http://www.stuif.com/inhoud.html.
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden
Bovenstaande reactie is bij de verkeerde vraag geplaatst. Hoort bij http://www.goeievraag.nl/vraag/wetenschap/natuurkunde-scheikunde/geeft-lichaam-minder-warmte-snel.376422
Het meest universele grid dat we hebben is de kosmische achtergrondstraling die afkomstig is uit de tijd dat het heelal doorzichtig werd voor licht. Als je deze schil als stilstaand beschouwd dan bewegen wij met 371 km/s in de richting van het sterrenbeeld leeuw (dat is gemeten door middel van de dopplerverschuiving). Daar kun je al de snelheden die je genoemd hebt vanaf trekken, maar er blijft blijkbaar nog een bepaalde snelheid over die toegeschreven moet worden aan onregelmatigheden tijdens de big bang.

Een universeel grid is echter niet meer nodig sinds we de speciale en algemene relativiteitstheorie hebben. In het geval zonder versnellingen heb je genoeg aan de speciale relativiteitstheorie om de snelheden en gebeurtenissen relatief aan elkaar te beschrijven. Door middel van Lorenzcorrecties kun je de tijden, en snelheden van verschillende coordinaatsystemen in elkaar omzetten, zonder dat de natuurwetten veranderen. Met name de constantheid van de lichtsnelheid blijft altijd gehandhaafd, ten koste van een universele tijd.

Een echt universeel grid is een denkbeeldige mathematische constructie. Het grootste bezwaar met zo een leeg coordinatenstelsel is dat het een lege doos is zonder relevantie. Je kunt geen onderscheid maken tussen bewegende, versnellende en roterende lege coordinatenstelsels.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
11 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding
+