Hoe kan het dat licht tijd nodig heeft om zich te verplaatsen ?

Einstein zegt dat je nooit sneller dan het licht kan reizen. Diezelfde theorie zegt ook dat wanneer het je toch zou lukken om sneller den het licht te gaan dat je dan terug in de tijd zou gaan.
Hieruit maak ik op dat de lichtsnelheid een soort 0-punt is. Wanneer je exact met de snelheid van het licht zou reizen, dan zou de tijd dus stil moeten staan.

Het licht reist met de lichtsnelheid (dûh) dus voor het licht zou de tijd stil moeten staan. Dat betekent dus dat het licht letterlijk in geen tijd overal in het universum zou moeten zijn. Maar we constateren duidelijk dat het licht wel degelijk tijd nodig heeft om zich te verplaatsen. Het heeft al 8 minuten nodig om van de zon op de aarde te komen.

Er moet een fout in mijn redenering zitten, maar ik zie 'm niet.

Vandaar de vraag: hoe kan het dat licht tijd nodig heeft om zich te verplaatsen ?

Toegevoegd na 21 uur:
Een foton reis met een zodanige snelheid dat de tijd stil komt te staan. Ik zie dat voor me alsof voor een foton alles om hem heen "bevriest". Niets beweegt meer, behalve het foton. Wanneer een foton bij zijn vertrek op een klok zou kijken en lichtjaren verder op zijn reis nog eens op een andere gesynchroniseerd klok, dan zou die dezelfde tijd aan moeten geven. Immers de tijd om het foton staat stil.
Toch zal het foton merken dat een planeet die zich bij zijn vertrek nog in zijn baan bevond inmiddels verplaatst is.

Hoe kan dat als de tijd stil zou staan ? Of moet je toch sneller dan het licht voor dat nul-punt waarin de tijd stil staat?

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

*In het coordinatenstelsel van het licht zelf* staat tijd inderdaad stil. Voor een foton gebeurt alles tegelijk zou je kunnen zeggen. Overgens is het niet overal in het universum tegelijk, maar wel langs alle punten van de baan van de lichtstraal. *In het coordinatenstelsel van een externe waarnemer* verplaatst licht zich met de lichtsnelheid (duh). Het duurt 8 minuten voor een waarnemer die stilstaat t.o.v. het zonnestelsel, maar volgens de waarneming van een snel bewegende waarnemer zou het ook veel langer of korter dan dat kunnen duren. Kortom, alles is relatief, zoals de naam van de theorie al aangeeft. Waarnemers in stelsels die t.o.v. elkaar bewegen hoeven het niet met elkaar eens te zijn over tijd, afstand, energie, enz. Zo ook jij en het foton.

De reden dat je terug in de tijd zou reizen, is eigenlijk heel simpel. Je gaat sneller dan het licht, dus je haalt de informatie in. Als je zorgt dat 2x zo snel gaat en dat 10 seconden doet, zal je als je ineens stil staat (er van uitgaande dat je de abruptheid overleeft) zie je de laaste 10 seconden weer gebeuren. Het zal niet zo zijn zoals Superman het deed dat je met alles weer interactie kan hebben (is overigens wel zo met draaiende stabiele wormgaten, maar dat is echt wat anders). Echter zijn er een heleboel factoren in ogenschouw te nemen. 1. Je kan inderdaad niet sneller. Er is niet echt een mogelijkheid om zelf sneller te gaan (hier kom ik straks op terug). Vanwege tijd-ruimte dilution (waardoor de afstand steeds korter wordt wanneer je sneller gaat tov aarde, even relativitisch correct blijven...) ga je op een gegeven moment stil staan. Die afstand wordt niet nul op het moment dat je met de lichtsnelheid reist. De tijd zal in die zin voor licht ook niet stil komen te staan, maar zal wel aanzienlijk anders zijn dan voor ons die op aarde stil staan (nagenoeg). En daar kom je meteen met de volgende factor. 2. gebeurtenissen die in 1 referentiekader simultaan zijn, hoeven dat niet in een ander referentiekader te zijn. Maar andersom ook. Sommige zaken zouden voor ons jaren na elkaar kunnen gebeuren terwijl als je met een bepaalde snelheid gaat dit voor jou simultaan zou kunnen zijn, alsof er geen tijd tussen heeft gezeten. Zo kan ik nog even doorgaan. Dit is een heel moeilijk onderwerp waar ook natuurkunde PhD's zich de hals over breken (weet je achtergrond niet, maar neem even aan dat je dat niet bent. Excuus als ik het mis heb). Om je vraag te beantwoorden. De snelheid van het licht is 1 van de natuurconstanten. We weten dat het licht een bepaalde snelheid heeft, we weten wat die snelheid is en we weten ook veel over wat er gebeurd wanneer je naar die snelheid toe wil. Sommige dingen weten we niet. En dit is een van de dingen die we niet weten en dat is dus waarom licht een bepaalde snelheid heeft. Ieder die zegt dat die weet waarom licht tijd nodig heeft om te verplaatsen (inderdaad, duh, omdat het een snelheid heeft), maar het daadwerkelijk waarom, zou direct in de natuurkunde aan de slag moeten gaan en behaalt dan ook direct de Nobelprijs. Mocht je meer over relativiteit willen weten, de professor Richard Wolfson heeft een hele goede audiocursus over dit onderwerp zonder formules (The Teaching Company). Is officieel te koop bij: Toegevoegd na 7 minuten: met link

Bronnen:
http://www.amazon.com/Einsteins-Relativity...

Neem even aan dat je wilt vertrekken van aarde, dan kun je de aarde als coördinatensysteem nemen. Stel dat je een reis naar Mars gaat ondernemen en je dit zo snel mogelijk wilt doen. Je zult dan uiteraard een raket uitkiezen die een zo groot mogelijke snelheid ontwikkeld. Je doet als de afstand zo min mogelijk is, zo'n 60 miljoen kilometer. Uiteraard is de klok op Mars gesynchroniseerd met de klok van Greenwich waarmee ook jouw horloge is gecynchroniseerd. 1- Stel nu dat je zo'n grote snelheid ontwikkelt dat je deze afstand in 20 minuten aflegt. (Ik ga er in dit voorbeeld vanuit dat de tijd die je nodig hebt om deze snelheid te bereiken verwaarloosbaar klein is, wat uiteraard in het echt niet kan.) Je kijkt op je horloge en ziet dat er 10 minuten verstreken zijn. Voor jouw idee heb je afstand dus met een snelheid van 100.000 km/s afgelegd. Op de klok op Mars blijkt het echter later te zijn dan op jouw horloge, namelijk ruim 30 seconden. Voor Mars heb je dus 10 minuten en 30 seconden over de reis gedaan. De mensen op Mars zullen dus vinden dat je de afstand met een snelheid van bijna 95.000 km/s hebt afgelegd, minder dan de 100.000 km/s. Je kunt dit oplossen door aan te nemen dat jouw horloge, door de snelheid, langzamer loopt dan de klok op Mars, maar je kunt ook redeneren dat je met de afstand van 60.000.000 km 200 seconden hebt overbrugd. Je kunt deze tijd niet direct bij jouw tijd optellen maar je moet dit uitrekenen met t= sqrt( t'^2 + 200^2) - alle tijden in seconden waarbij t staat voor de tijd op Mars (en Aarde) en t' voor de tijd op jouw horloge. Het is alsof jouw dimensie tijd loodrecht staat op de voortplantingsrichting staat. 2- Stel nu dat je er nog sneller over doet, namelijk je legt de afstand af in 1 minuut. Je kijkt op je horloge en ziet dat er 1 minuten verstreken is. Voor jouw idee heb je afstand dus met een snelheid van 1.000.000 km/s afgelegd. Op de klok op Mars blijkt het echter later te zijn dan op jouw horloge, namelijk bijna 150 seconden. Voor Mars heb je dus 3,5 min. over de reis gedaan. De mensen op Mars zullen dus vinden dat je de afstand met een snelheid van bijna 287.347 km/s hebt afgelegd, een stuk minder dan jouw 1.000.000 km/s. Ook hier geldt weer t= sqrt( t'^2 + 200^2), dus ongeveer 3,5 min. 3- Je gaat oneindig snel naar Mars. Uiteraard kost je dit ook oneindig veel energie. In dit geval geldt t= 200 sec en je snelheid wordt dus waargenomen als 300.000 km/s. Alles is relatief. Toegevoegd na 32 minuten: 60.000.000 / 300.000 = 200 seconden

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100