Enkele vragen over Einsteins speciale relativiteitstheorie

[Ekstergroen]

Einstein stelt dat

- tijd niet absoluut is, maar relatief

- Tijd kan trager lopen

- niets kan sneller gaan dan het licht (wat hij van Maxwell heeft overgenomen)

Nou zijn mijn vragen:

1. Is tijd niet gewoon een menselijke uitvinding om orde te geven aan een verstreken periode? C.q. het is een meetmethode die de orde van gebeurtenissen aangeeft. Ik begrijp waarom tijd een relatief begrip is als je naar de wiskundige formule van lichtsnelheid kijkt en waarom dit voor elke waarnemer anders is, maar is dit niet gebaseerd op de veronderstelling dat tijd ansich bestaat?

2. Licht en lichtsnelheid onderwerpt toch niet de fysische en chemische processen die zich (ook) afspelen in elk biologisch wezen? Deze lijken mij nogal absoluut en niet relatief.

Daarom stel ik mijn vraagtekens bij een voorbeeld (en andere, meer populistische voorbeelden) dat ruimtevaarders die met 80% van de lichtsnelheid gaan (0,8c) gedurende een periode van X jaar zoveel trager oud zijn geworden dan hun familieleden op aarde.

3. Natuurkundigen met deeltjesversnellers weten deeltjes tot bijna de lichtsnelheid te versnellen. Hierdoor kunnen de deeltjes die anders meteen weer uit elkaar vallen (gezien hun levensduur) zien en dus bestuderen.

Deze deeltjes leven toch niet langer? De onderzoekers zien dan enkel toch de waarneembare toestand, en niet de absolute toestand van deze deeltjes? De orde van gebeurtenissen is toch niet absoluut sneller of langzamer gegaan?

[celshof]

Ik weet er helaas niet genoeg van om er een ELI5 van te maken, maar volgens mij legt de volgende pagina het aardig uit: http://www.emc2-explained.info/Time-Dilation/#.V6rxefl95hE

[Ekstergroen]

celshof schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 11:21:
Ik weet er helaas niet genoeg van om er een ELI5 van te maken, maar volgens mij legt de volgende pagina het aardig uit: http://www.emc2-explained.info/Time-Dilation/#.V6rxefl95hE

Het laatste stukje van dat artikel:

However, a photon emitted from a star in Andromeda and heading out towards the Earth travels in a vacuum and, because it's a photon, travels at the speed of light. Because the photon is moving at the speed of light it has a 100% time dilation factor.

To the photon time does not exist until it strikes the upper atmosphere of our planet and even then is only slowed down by a tiny fraction. According to a photon in free space, time, or for that matter distance, has no meaning whatsoever, and it gets from wherever it is to wherever it is going instantly! Personally, I'm happy to admit that I find that mind-boggling

Dit is vanuit ons chronocentrisme geconcludeerd, wat het voor mij niet-zeker maakt.
I.e. een lezing hierover van Wubbo Ockels:

https://vimeo.com/7812591

Hij is niet de enige, Kurt Gödel, een wiskundige bracht zelfs Einstein sterk aan het twijfelen vanwege zijn ''onvolledigheidstelling''.

Oftewel:

''Die stelling houdt in dat binnen elk consistent formeel systeem een rekenkundige bewering kan worden geformuleerd die waar is, terwijl dat met de axiomata van het systeem niet kan worden bewezen. Daarmee zit er een gat in de logica. Uiteindelijk is er geen vaste grond voor het meest exacte denken dat de mens in huis heeft. Laatst las ik dat Gödel zich ook met natuurkunde heeft beziggehouden. Zo zou hij zijn goede vriend Einstein aan het twijfelen hebben gebracht over diens eigen relativiteitstheorie. Gödel bedacht een roterend universum waarin de tijd niet meer bestond. Theoretisch gezien was er geen speld tussen te krijgen.

Ook Einstein kon deze theorie niet weerleggen en dat schijnt tot op de dag van vandaag ook niemand anders te zijn gelukt.''

Van http://www.huubmous.nl/2016/01/30/de-chronocentrische-mens/

Dit is ook aardig om te lezen:

''Tijd is geen universeel fenomeen dat eigen is aan het heelal, maar iets wat te maken heeft met de wetten van de fysica in relatie tot de specifieke fysiologie als mens. Al je de tijd als menselijk product zou elimineren, zou volgens Ockels de relativiteitstheorie en de kwantummechanica op één noemer te brengen zijn. Ockels verwijst ook naar filosofen die eerder iets dergelijke hebben beweerd over de centrale postie van de tijd, bijvoorbeeld Heidegger die wees op de fundamentele onderlinge verwevenheid van Zijn en tijd.''


Hoe nu verder? Geen idee Het heeft allemaal te maken met tijd, en die schijnt niet bewezen te worden (of echt te bestaan).

[monkel]

Daarom stel ik mijn vraagtekens bij een voorbeeld (en andere, meer populistische voorbeelden) dat ruimtevaarders die met 80% van de lichtsnelheid gaan (0,8c) gedurende een periode van X jaar zoveel trager oud zijn geworden dan hun familieleden op aarde.

Wat voor vraagtekens dan? Dit zijn volgens mij toch bewezen theoriën? Als een klok in een straaljager minder getikt heeft bij terugkomst op aarde, dan heeft je lichaam toch ook minder getikt?

[Sissors]

2. Licht en lichtsnelheid onderwerpt toch niet de fysische en chemische processen die zich (ook) afspelen in elk biologisch wezen? Deze lijken mij nogal absoluut en niet relatief.

Daarom stel ik mijn vraagtekens bij een voorbeeld (en andere, meer populistische voorbeelden) dat ruimtevaarders die met 80% van de lichtsnelheid gaan (0,8c) gedurende een periode van X jaar zoveel trager oud zijn geworden dan hun familieleden op aarde.

Licht onderwerpt het niet, maar wel de snelheid. Hoe dichter dat bij de lichtsnelheid komt des te trager tijd verloopt: Time dilation. Dit is gewoon een vaststaand feit overigens. Dit is nagemeneten en bijvoorbeeld GPS moet hiervoor compenseren.

De persoon zelf merkt er dus niks van, want alles gaat trager, dus behalve hoe lang het kost om een kopje koffie te zetten ook hoe snel hij zelf als persoon gaat en denkt, alle tijd gaat trager dus je merkt niks. Maar voor een observer die erbuiten staat is het wel te observeren.

[Drakin-Korin]

Ekstergroen schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 11:08:
Einstein stelt dat

- tijd niet absoluut is, maar relatief

- Tijd kan trager lopen

- niets kan sneller gaan dan het licht (wat hij van Maxwell heeft overgenomen)

Nou zijn mijn vragen:

1. Is tijd niet gewoon een menselijke uitvinding om orde te geven aan een verstreken periode? C.q. het is een meetmethode die de orde van gebeurtenissen aangeeft. Ik begrijp waarom tijd een relatief begrip is als je naar de wiskundige formule van lichtsnelheid kijkt en waarom dit voor elke waarnemer anders is, maar is dit niet gebaseerd op de veronderstelling dat tijd ansich bestaat?

2. Licht en lichtsnelheid onderwerpt toch niet de fysische en chemische processen die zich (ook) afspelen in elk biologisch wezen? Deze lijken mij nogal absoluut en niet relatief.

Daarom stel ik mijn vraagtekens bij een voorbeeld (en andere, meer populistische voorbeelden) dat ruimtevaarders die met 80% van de lichtsnelheid gaan (0,8c) gedurende een periode van X jaar zoveel trager oud zijn geworden dan hun familieleden op aarde.

3. Natuurkundigen met deeltjesversnellers weten deeltjes tot bijna de lichtsnelheid te versnellen. Hierdoor kunnen de deeltjes die anders meteen weer uit elkaar vallen (gezien hun levensduur) zien en dus bestuderen.

Deze deeltjes leven toch niet langer? De onderzoekers zien dan enkel toch de waarneembare toestand, en niet de absolute toestand van deze deeltjes? De orde van gebeurtenissen is toch niet absoluut sneller of langzamer gegaan?

1. Of tijd/whatever bestaat of niet valt onder filosofie. Die discussie is gevoerd door Descartes, Hume, Kant en wie daarop volgt. Descartes begon met alles in twijfel trekken, God en zichzelf.
De definitie van tijd is dat het onderscheid maakt in wanneer dingen gebeuren.

2 lichtsnelheid is absoluut voor de observator in vacuum. In niet-vacuum kan je licht achteruit laten lopen.
Als licht op een atoom botst gaan de electronen naar een hogere baan(quanta), en bij het terugspringen naar hun rustbaan stoot de atoom een foton af. Dat was Einstein zijn eerste publicatie denk ik.

Je vraagtekens zijn wel geldig voor satelieten. Bij gps wordt er rekening gehouden met de tijdsdistilatie.

3.
Een muon heeft een gemiddeld leven van
2.1969811±0.0000022 ) µs

Zie Pion en Muon decay
Wikipedia: Muon
When a cosmic ray proton impacts atomic nuclei in the upper atmosphere, pions are created. These decay within a relatively short distance (meters) into muons (their preferred decay product), and muon neutrinos. The muons from these high energy cosmic rays generally continue in about the same direction as the original proton, at a velocity near the speed of light. Although their lifetime without relativistic effects would allow a half-survival distance of only about 456 m (2,197 µs×ln(2) × 0,9997×c) at most (as seen from Earth) the time dilation effect of special relativity (from the viewpoint of the Earth) allows cosmic ray secondary muons to survive the flight to the Earth's surface, since in the Earth frame, the muons have a longer half life due to their velocity. From the viewpoint (inertial frame) of the muon, on the other hand, it is the length contraction effect of special relativity which allows this penetration, since in the muon frame, its lifetime is unaffected, but the length contraction causes distances through the atmosphere and Earth to be far shorter than these distances in the Earth rest-frame. Both effects are equally valid ways of explaining the fast muon's unusual survival over distances.

[Salvatron]

Ik had een tijdje geleden een artikel gelezen dat tijd echt schijnt te kunnen bestaan en dat het niet perse een menselijke uitvinding is. Er schijnt bijv. ook een theorie te zijn die zegt dat tijd ontstaat door kwantumfenomen, zo schijnen kleine deeltjes elkaar meteen te beinvloeden en zo schijnt alles in het universum elkaar te kunnen beinvloeden waardoor tijd ontstaat. Door kwantumverstrengeling oid. Ook zou buiten het universum tijd niet zichtbaar zijn en het uiversum statisch zijn oid. Ben geen wetenschapper, weet er geen fuck vanaf, maar heb er wat over gelezen.

[Ekstergroen]

Sissors schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 12:46:
[...]

Licht onderwerpt het niet, maar wel de snelheid. Hoe dichter dat bij de lichtsnelheid komt des te trager tijd verloopt: Time dilation. Dit is gewoon een vaststaand feit overigens. Dit is nagemeneten en bijvoorbeeld GPS moet hiervoor compenseren.

De persoon zelf merkt er dus niks van, want alles gaat trager, dus behalve hoe lang het kost om een kopje koffie te zetten ook hoe snel hij zelf als persoon gaat en denkt, alle tijd gaat trager dus je merkt niks. Maar voor een observer die erbuiten staat is het wel te observeren.

Uitgezet naar de formule begrijp ik in grote lijnen wel waarom tijd dilatatie optreedt, maar waarom precies?

Zo hebben ze dit getest met atoomklokken.
Een atoomklok is een klok die als basis voor zijn tijdmeting gebruikmaakt van de trillingen van atomen.(letterlijk van Wiki)

Trillen deze atomen dan trager als ze een hogere snelheid hebben (want heeft invloed op de frequentie) in vergelijking (= relatief gezien) met atoomklokken die minder snelheid hebben?

Als atomen dan trager, of minder vaak trillen, dan heeft dat invloed op letterlijk alles; dus logischerwijs ook uiteraard op:

De definitie van tijd is dat het onderscheid maakt in wanneer dingen gebeuren.

dan begrijp ik de tijd dilatatie wel op de letterlijke manier.

[Drakin-Korin]

Waarom dilitatie en contractie optreden? Dat is hoe 2 bewegende frames elkaar bezien, en uitgewerkt door Einstein en Lorentz. Op de Nederlandse wiki staat uitgelegd waar ze vandaan komt, een afleiding van a2 + b2 = c2.

Voor de muon:
Zonder relativiteit zou ze na 456 meter vervallen en ophouden te bestaan. Dus nooit de andere kant van de aarde bereiken.

Vanuit een muon: leeftijd gemiddeld 2ùs, voor haar is de afstand tot de andere kant van de aarde veel korter dan vanaf aardste gezien. Snelheid(afstand/tijd) is heel laag dus.
Vanaf de aarde bezien, snelheid muon 0.997C. Afstand vanaf atmosfeer tot andere kant in absolute eenheden. Leeftijd muon is bijna oneindig.

Tijd en lengte zijn het omgekeerde van elkaar voor de 2 referentie frames.

[Spiritos]

Voor mij is deze (interessante) vraag inderdaad een filosofische alhoewel er tegelijkertijd zeer zeker ook een fysische kant aan zit. Zo beschouwd zou je kunnen stellen dat het begrip "tijd" en het bepalen van een definitie ervan ook samenhangt met de context waarbinnen het begrip wordt gebruikt.

Beleving van tijd en de fysieke waarneming van tijd zijn twee volledig gescheiden maar ook volkomen absolute begrippen. De laatste context zoekt naar duiding in de materiële wereld als zijnde een meetbaar element en is naar mijn idee vooralsnog alleen aantoonbaar als afgeleide, in die zin dat je het louter kunt waarnemen aan de hand van objecten welke worden geraakt door tijd, bijv. de cyclus van een dag, ouder worden of verplaatsing. Vanuit een filosofisch perspectief blijft dit dan nog steeds een concept maar tegelijkertijd is het natuurlijk wel degelijk een parameter welke je kunt meenemen in formules om fysiek materiële vraagstukken op te lossen.

Een interessant boekje over dit vraagstuk is Tijd, een gebruiksaanwijzing van Stefan Klein -oud wetenschapsredacteur van Der Spiegel- met een academische achtergrond in zowel de filosofie als natuurkunde. Makkelijk leesbaar maar toch veelomvattend

[Ekstergroen]

Spiritos schreef op dinsdag 16 augustus 2016 @ 09:50:
Voor mij is deze (interessante) vraag inderdaad een filosofische alhoewel er tegelijkertijd zeer zeker ook een fysische kant aan zit. Zo beschouwd zou je kunnen stellen dat het begrip "tijd" en het bepalen van een definitie ervan ook samenhangt met de context waarbinnen het begrip wordt gebruikt.

Beleving van tijd en de fysieke waarneming van tijd zijn twee volledig gescheiden maar ook volkomen absolute begrippen. De laatste context zoekt naar duiding in de materiële wereld als zijnde een meetbaar element en is naar mijn idee vooralsnog alleen aantoonbaar als afgeleide, in die zin dat je het louter kunt waarnemen aan de hand van objecten welke worden geraakt door tijd, bijv. de cyclus van een dag, ouder worden of verplaatsing. Vanuit een filosofisch perspectief blijft dit dan nog steeds een concept maar tegelijkertijd is het natuurlijk wel degelijk een parameter welke je kunt meenemen in formules om fysiek materiële vraagstukken op te lossen.

Inderdaad ja. Het filosofische compenent kun je er niet van ontkoppelen, zie ook Drakin-Korin's reactie. Zo impliceert de wiskundige Kurt Gödel:

‘De onvolledigheidstelling van Gödel’. Die stelling houdt in dat binnen elk consistent formeel systeem een rekenkundige bewering kan worden geformuleerd die waar is, terwijl dat met de axiomata van het systeem niet kan worden bewezen. Daarmee zit er een gat in de logica. Uiteindelijk is er geen vaste grond voor het meest exacte denken dat de mens in huis heeft.

Een interessant boekje over dit vraagstuk is Tijd, een gebruiksaanwijzing van Stefan Klein -oud wetenschapsredacteur van Der Spiegel- met een academische achtergrond in zowel de filosofie als natuurkunde. Makkelijk leesbaar maar toch veelomvattend

De verkoopinformatie over het boek doet me sterk denken aan de lezing van Wubbo Ockels. Ga ik zeker lezen, dank.

[Mx. Alba]

Zo las ik ook eens een theorie dat antimaterie "gewoon" materie is die teruggaat in de tijd ipv "vooruit". Wanneer "uit het niets" een deeltje en een antideeltje ontstaan, dan is dat dus een antideeltje dat op dat moment aankomt "vanuit de toekomst" en qua tijdsrichting omkeert. En als een deeltje en een antideeltje op elkaar botsen en zichzelf vernietigen, dan is dat een "gewoon" deeltje dat plotseling omkeert en terug in de tijd gaat als antideeltje. In hoeverre dit Science, of Science Fiction is durf ik geen uitspraak over te doen maar het is wel interesant om over dit soort dingen te filosoferen.

[JackBol]

Ekstergroen schreef op donderdag 11 augustus 2016 @ 11:14:
Trillen deze atomen dan trager als ze een hogere snelheid hebben (want heeft invloed op de frequentie) in vergelijking (= relatief gezien) met atoomklokken die minder snelheid hebben?

Stel je een atoomklok voor als twee spiegels waar een foton tussen heen en weer pingpongt.
Iedere keer als een spiegel het foton terug kaatst is een tik. Na een x aantal tikken is een seconde voorbij.

Dit is het verstrijken van 'tijd'.




Stel je nu voor dat dit hele mechanisme met die spiegels voorwaarts beweegt. De afstand die de foton dan aflegt is langer (Pythagoras voor de afstand tussen de spiegels (d) + de afstand voorwaarts (v)).


De formule voor afstand over tijd is: S = c * t

Omdat de afstand die het foton aflegt (S) langer is geworden omdat het mechanisme voorwaarts beweegt, maar de lichtsnelheid (c) een vast gegeven is, betekent dat dat tijd (t) langer is geworden.

t is groter, maar hetzelfde aantal tikken is nog steeds een seconde.
Voila, zie hier tijd-dilatatie.

[ Voor 12% gewijzigd door JackBol op 18-08-2016 15:35 ]

[JackBol]

Mx. Alba schreef op woensdag 17 augustus 2016 @ 08:36:
Zo las ik ook eens een theorie dat antimaterie "gewoon" materie is die teruggaat in de tijd ipv "vooruit". Wanneer "uit het niets" een deeltje en een antideeltje ontstaan, dan is dat dus een antideeltje dat op dat moment aankomt "vanuit de toekomst" en qua tijdsrichting omkeert. En als een deeltje en een antideeltje op elkaar botsen en zichzelf vernietigen, dan is dat een "gewoon" deeltje dat plotseling omkeert en terug in de tijd gaat als antideeltje. In hoeverre dit Science, of Science Fiction is durf ik geen uitspraak over te doen maar het is wel interesant om over dit soort dingen te filosoferen.

De basis voor deze gedachte is dat de meeste van onze natuurkundige wetten geen fundamentele voorkeur hebben voor de richting van tijd. Ieder natuurkundig fenomeen kan zich in omgekeerde volgorde afspelen.

Er is echter 1 formule die wel een voorkeur heeft voor de richting van tijd. Boltzmann's entropie formule. Een geordend systeem 'ont-ordenen' kost minder energie dan een ontorderd systeem ordenen.

De mate van entropie is dan ook een van de weinige factoren die ordelijkheid kan voorspellen (i.e. antwoord op de vraag "wat was eerst").

[truegrit]

One question that often crops up is why was it that Susan and her rocket that experienced time dilation and not Mary? After all, couldn’t we equally regard Susan as standing still and Mary and the Earth as moving away from her?The answer is that speeds can’t be achieved instantly and it is the acceleration of one body of mass away from another that determines which body of mass experiences the dilation.Simple examples of this are found in atomic accelerators. For example, the half-life of a free neutron is about 10 minutes. That is, half of any neutrons will decay (fall apart) in about 10 minutes once unbound from other particles. However, if accelerated to about 90% of the speed of light then the half-life of the neutrons increases to about 15 minutes, i.e. just as relativity dictates it should (their clocks are running slow).The scientists watching and measuring this are stationary, relative to the accelerated neutrons, and so they do not experience dilation. In the same way, Susan accelerated away from Mary and so she is the one who experienced time dilation. (There’s a very good reason why the machines such as those at CERN are called accelerators!)

Toevallig was ik ook aan het lezen over relativiteitstheorie en toen zag ik dit topic. Vraagje over bovenstaande quote; de acceleratie van de raket bepaald blijkbaar wie time dilation ondervindt. Maar waaraan is de acceleratie relatief? Vanuit de raket zou het moeten lijken dat de aarde zich van de raket af accelereert?

[Teijgetje]

@ enkele Einsteins ;

Ik weet wel dat tijddistilatie en tijddilitatie niet bestaan.............................................(de puntjes zijn om tijd te rekken).
Tijddilatatie bestaat wel.

Is tijddilitatie een afgeleide van dilatant? (dilitatie en dilitant bestaan immers niet)? Ik heb geen idee wat ik me bij een dilatante tijd voor moet stellen. Wordt het dan stroperig?

Ook zou ik me niet voor kunnen stellen hoe je tijd distileert.
Is er dan een residu, en van wat? En hoeveel alcohol bevat een tijddistilaat dan?

Als je iets moeilijks wilt uitleggen dan gebruik je toch het juiste woord? Of is dat te moeilijk?

[JackBol]

truegrit schreef op donderdag 18 augustus 2016 @ 14:32:
[...]


Toevallig was ik ook aan het lezen over relativiteitstheorie en toen zag ik dit topic. Vraagje over bovenstaande quote; de acceleratie van de raket bepaald blijkbaar wie time dilation ondervindt. Maar waaraan is de acceleratie relatief? Vanuit de raket zou het moeten lijken dat de aarde zich van de raket af accelereert?

Dat is relatief i.e. afhankelijk van waar de observer is.
We noemen dat het Frame of Reference.

De uitleg die je quote is eigenlijk niet helemaal compleet. Zowel de versnelling als de vertraging zijn namelijk van belang.

Neem even het volgende gedachte experiment.

Mary staat op de Aarde en kijkt naar Susan (Mary is de observer).
Susan zit in haar raket en versnelt. Susan zal nu time-dilation ondervinden vanuit het reference frame van Mary & de Aarde. Als Susan nu besluit om terug te keren naar de Aarde zal ze weer vertragen zodat ze op Aarde kan landen. In deze situatie is het duidelijk dat Susan diegene is die de de time-dilation is 'ondergaan'.

De sleutel is hier dat Susan diegene is die versneld & vertraagd ten opzichte van Mary.

Stel je nu de situatie opnieuw voor dat Susan versnelt naar een snelheid van 0,7c. Susan zal nog steeds de time-dilation ondervinden. In plaats van dat ze terug keert naar Aarde besluit Mary erachteraan te gaan. Ze versnelt in dezelfde richting ook naar 0,7c. Hiermee komt ze in hetzelfde reference frame als Susan. Voor hun beide zal de tijd nu weer gelijk lopen.

Dus afhankelijk van wat Mary doet, gebeurt er voor Susan het ene (wel time-dilation) of het andere (geen time-dilation).


EDIT: dit is overigens de SR uitleg. Omdat Mary op de aarde staat (==massa) is er ook nog een GR variant, omdat Mary op de aarde blijft.

[ Voor 8% gewijzigd door JackBol op 18-08-2016 15:51 ]

[truegrit]

Dat is duidelijk, maar zou je Susan ook als observer kunnen zien? In haar geval versnelt de aarde van haar vandaan tot het 0.7c bereikt. En de versnelling is dus ook relatief aan degene die het observeert.

Nog een voorbeeld: stel nou dat er een planeet met 0.7c door het universum gaat ten opzichte van de aarde. De planeet heeft een constante snelheid ten opzichte van de aarde. De planeet vliegt langs de aarde. We kijken naar de klok die daar op gemonteerd zit en zien dat de tijd trager verloopt op die planeet. Maar voor de mensen die op die planeet wonen zou hetzelfde moeten gelden voor de aarde, dat de tijd op de aarde langzamer gaat dan hun eigen tijd omdat de aarde met 0.7c voorbij gaat. Klopt dit? Zo ja, hoe verschilt dit van de raket met Susan er in?

Edit: na wat onderzoek zie ik dat acceleratie absoluut is, dat verklaart het probleem hierboven wel beter. Volgens mij moet ik nog wat meer lezen over het frame of reference waar je het over had

[ Voor 10% gewijzigd door truegrit op 18-08-2016 16:14 ]

[Anoniem: 759877]

Drakin-Korin schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 12:47:
[...]

1. Of tijd/whatever bestaat of niet valt onder filosofie. Die discussie is gevoerd door Descartes, Hume, Kant en wie daarop volgt. Descartes begon met alles in twijfel trekken, God en zichzelf.
De definitie van tijd is dat het onderscheid maakt in wanneer dingen gebeuren

Maar dit heeft niks te maken met wat Einstein bedoelde. Dat tijd relatief is doelt op het feit dat tijd gekoppeld is aan het inertiaalstelsel van de waarnemer en niet noodzakelijk hetzelfde loopt voor een andere waarnemer in een ander inertiaalstelsel. Mooie voorbeelden zijn de correcties nodig in klokken in sattelieten en de tweelingparadox.

[Anoniem: 759877]

Ekstergroen schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 11:08:
3. Natuurkundigen met deeltjesversnellers weten deeltjes tot bijna de lichtsnelheid te versnellen. Hierdoor kunnen de deeltjes die anders meteen weer uit elkaar vallen (gezien hun levensduur) zien en dus bestuderen.

Deze deeltjes leven toch niet langer? De onderzoekers zien dan enkel toch de waarneembare toestand, en niet de absolute toestand van deze deeltjes? De orde van gebeurtenissen is toch niet absoluut sneller of langzamer gegaan?

Wat betreft je puntje 2, er zijn experimenten uitgevoerd met kwantumklokken die paar rondjes rond de aarde hebben gemaakt en andere klok die op aarde bleef staan. Er was wel degelijk een verschil. Dusja tijd loopt anders als je met bepaalde snelheid beweegt (daarom is relativiteitstheorie behoorlijk moeilijk, het is ontzettend contra-intuïtief. Eens je denkt het te snappen begin je weer te twijfelen).

Voor je puntje 3, die deeltjes leven dus wel langer, de levensduur van een deeltjes is gedefinieerd in zijn ruststelsel, als een deeltje aan hogere snelheid beweegt wordt zijn levensduur verlengd met factor gamma (1/sqrt(1 - (v/c)^2)), daardoor is de afstand die dat deeltje tijdens zijn "leven" aflegt veel langer en kunnen we veel meer info krijgen over zijn traject, afbuiging in magneetveld en dergelijke en zo de eigenschappen van dat deeltje bepalen.
Hoofdzakelijk worden deeltjesversnellers wel gemaakt om botsingen van hogere energieën te maken waaruit hoog-energetische deeltjes ontstaan die anders op aarde slechts heel sporadisch voorkomen. En dus niet zozeer om deeltjes langer te laten leven.

[JackBol]

truegrit schreef op donderdag 18 augustus 2016 @ 16:06:
Dat is duidelijk, maar zou je Susan ook als observer kunnen zien? In haar geval versnelt de aarde van haar vandaan tot het 0.7c bereikt. En de versnelling is dus ook relatief aan degene die het observeert.

In SR wel. Dan geldt het verhaal precies omgekeerd.
Echter staat Mary op een grote bol massa. GR komt dan in het spel.

Nog een voorbeeld: stel nou dat er een planeet met 0.7c door het universum gaat ten opzichte van de aarde. De planeet heeft een constante snelheid ten opzichte van de aarde. De planeet vliegt langs de aarde. We kijken naar de klok die daar op gemonteerd zit en zien dat de tijd trager verloopt op die planeet. Maar voor de mensen die op die planeet wonen zou hetzelfde moeten gelden voor de aarde, dat de tijd op de aarde langzamer gaat dan hun eigen tijd omdat de aarde met 0.7c voorbij gaat. Klopt dit? Zo ja, hoe verschilt dit van de raket met Susan er in?

Ja dit klopt, en nee dit verschilt niet.

Edit: na wat onderzoek zie ik dat acceleratie absoluut is, dat verklaart het probleem hierboven wel beter. Volgens mij moet ik nog wat meer lezen over het frame of reference waar je het over had

Acceleratie is niet absoluut maar lokaal. Befaamde lift-expiriment. Op aarde g=9,87m/s*s.
Stel een doos zonder ramen in het universum voor die met 9,87m/s*s versnelt. Iemand die in die doos staat kan geen op geen enkele manier bepalen of hij inderdaad op de aarde staat of niet.

[Rannasha]

Ekstergroen schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 12:16:
[...]
Hij is niet de enige, Kurt Gödel, een wiskundige bracht zelfs Einstein sterk aan het twijfelen vanwege zijn ''onvolledigheidstelling''.

Oftewel:

''Die stelling houdt in dat binnen elk consistent formeel systeem een rekenkundige bewering kan worden geformuleerd die waar is, terwijl dat met de axiomata van het systeem niet kan worden bewezen. Daarmee zit er een gat in de logica. Uiteindelijk is er geen vaste grond voor het meest exacte denken dat de mens in huis heeft. Laatst las ik dat Gödel zich ook met natuurkunde heeft beziggehouden. Zo zou hij zijn goede vriend Einstein aan het twijfelen hebben gebracht over diens eigen relativiteitstheorie. Gödel bedacht een roterend universum waarin de tijd niet meer bestond. Theoretisch gezien was er geen speld tussen te krijgen.

Ook Einstein kon deze theorie niet weerleggen en dat schijnt tot op de dag van vandaag ook niemand anders te zijn gelukt.''

Gödels werk op gebied van wiskundige logica (waar de onvolledigheidsstellingen uit voortvloeiden) heeft niets te maken met zijn werk op het gebied van de relativiteitstheorie.

Gödel was een goede vriend van Einstein en toen Einstein zijn vergelijkingen voor de algemene relativiteitstheorie afgeleid had, slaagde Gödel er in om een oplossing te vinden voor deze vergelijkingen. De oplossing van Gödel was bijzonder omdat deze een roterend universum beschrijft waarin tijdreizen mogelijk is. Het verhaal gaat dat Einstein vanwege deze oplossing heeft getwijfeld aan de correctheid van zijn vergelijkingen. Echter beschrijft de oplossing van Gödel een universum dat zeer zeker niet het onze is.

Ter illustratie, de kern van de algemene relativiteitstheorie is een vergelijking voor de relatie tussen de structuur van de ruimtetijd en de verdeling van massa en energie. Maar zoals wel vaker met vergelijkingen, kan er meer dan 1 oplossing zijn die wiskundig correct is. Maar dikwijls zijn veel oplossingen vanuit natuurkundig oogpunt uit te sluiten omdat ze niet overeenkomen met de werkelijkheid.

Als een zijtak, bekijk de situatie waarin we een vierkant hebben met een oppervlakte van 4, maar we de lengte van de zijden niet kennen. Dit probleem wordt beschreven door de vergelijking x² = 4. De oplossing x = 2 is evident, maar ook x = -2 is een oplossing. Dit beschrijft een vierkant met zijden met negatieve lengte, wat natuurlijk in werkelijkheid niet kan. We kunnen deze oplossing dus uitsluiten.

Iets dergelijks kan ook gezegd worden voor de oplossing van Gödel. Hoewel deze interessant is om te bestuderen, heeft deze oplossing geen relatie met de werkelijkheid. Het bestaan van niet-fysische oplossingen voor de Einstein vergelijking betekent niet dat de vergelijking verkeerd is (hoewel dat natuurlijk niet uitgesloten is). Het betekent enkel dat de vergelijking zelf niet voldoende is. De theorie moet dus worden aangevuld om tot een eenduidige oplossing te komen die overeenkomt met de werkelijkheid. En dat is niets nieuws, want het is bekend dat de algemene relativiteitstheorie op zichzelf niet de hele natuurkunde beschrijft.

[blobber]

truegrit schreef op donderdag 18 augustus 2016 @ 16:06:
Dat is duidelijk, maar zou je Susan ook als observer kunnen zien? In haar geval versnelt de aarde van haar vandaan tot het 0.7c bereikt. En de versnelling is dus ook relatief aan degene die het observeert.

Nee want dat is niet de fysische realiteit.Susan ondervindt een versnelling, de aarde niet.Dat is de asymetrie waardoor je de omkering (zoals in srt wel mogelijk) niet kunt maken.

Drakin-Korin schreef op woensdag 10 augustus 2016 @ 12:47:
[...]
Als licht op een atoom botst gaan de electronen naar een hogere baan(quanta), en bij het terugspringen naar hun rustbaan stoot de atoom een foton af. Dat was Einstein zijn eerste publicatie denk ik.

Je doelt waarschijnlijk op het Foto-elektrisch effect