Wat is de relativiteitstheorie

De speciale relativiteitstheorie

De relativiteistheorie van Einstein gaat over de manier waarop we gebeurtenissen waarnemen, met name over de manier waarop voorwerpen en gebeurtenissen worden waargenomen vanuit verschillende referentiestelsels. Een referentiestelsel is bijvoorbeeld een trein, een bus, de maan, de aarde. Bij de relativiteitstheorie wordt er vanuit gegaan dat de lengte van voorwerpen en het tempo waarin de tijd verloopt, onafhankelijk zijn van het referentiestelsel van de waarnemer. Ook wordt er aangenomen dat de massa van een voorwerp en ook de krachten niet veranderen wanneer er een ander referentiestelsel wordt gekozen.

Voorbeeld

Stel dat iemand die in een bus zit met een snelheid van 5 km/h naar de bestuurderscabine toeloopt. Als de bus 40 km/h rijdt (ten opzichte van de aarde), heeft de wandelende passagier ten opzichte van de aarde een snelheid van 45 km/h. Als de passagier zijn loopsnelheid nog eens vergroot met 5 km/h, heeft de passagier dus een versnelling van 5 km/h ten opzichte van de bus, maar ook ten opzichte van de aarde.

Gelijktijdigheid

Van twee gebeurtenissen zeggen we dat ze gelijktijdig zijn als ze op precies hetzelfde tijdstip plaatsvinden. Maar hoe kunnen we uitmaken of twee gebeurtenissen zich op precies hetzelfde tijdstip voordoen? Wanneer de gebeurtenissen in hetzelfde punt in de ruimte plaatsvinden, bijvoorbeeld wanneer twee appels precies tegelijkertijd op je hoofd vallen, is er geen probleem. Maar als de twee gebeurtenissen zich voordoen in punten die ver uiteenliggen, is het moeilijker uit te maken, want in dat geval moeten we rekening houden met de tijd die het licht erover doet ons te bereiken. Omdat licht zich met een eindig grote snelheid (300.000 kilometer per seconde) voorplant, moet de waarnemer de twee gebeurtenissen in dit laatste geval terugrekenen om na te gaan wanneer die gebeurtenissen werkelijk hebben plaatsgevonden. Als bijvoorbeeld twee gebeurtenissen op hetzelfde moment worden waargenomen, terwijl de ene gebeurtenis in feite verder van de waarnemer plaatsvond dan de andere, moet de eerstgenoemde gebeurtenis zich het eerst hebben voorgedaan, en waren de twee gebeurtenissen dus niet gelijktijdig.

Conclusie

Twee gebeurtenissen die, zoals gezien door de ene waarnemer in het ene referentiestelsel, gelijktijdig plaatsvinden, niet noodzakelijk als gelijktijdig worden gezien door een andere waarnemer in een ander referentiestelsel. Welke van de twee waarnemers heeft nou gelijk en neemt de gebeurtenis goed waar? Volgens het relativiteitsprincipe is het antwoord dat beiden gelijk hebben. Er bestaat geen ‘beste’ referentiestelsel op grond waarvan we kunnen uitmaken welke waarnemer gelijk heeft. Beide stelsels zijn even goed. De enige conclusie die ons rest is dat gelijktijdigheid geen absoluut begrip is, maar relatief is. In het dagelijkse leven merken we daar echter niets van, want het effect wordt pas van betekenis wanneer de twee referentiestelsels ten opzichte van elkaar een zeer grote snelheid hebben (in de buurt van de lichtsnelheid, de nieuwste spaceshuttles komen hierbij ook in aamerking), of wanneer het om zeer grote afstanden gaat.

Is het mogelijk dat de tijd in het ene referentiestelsel langzamer of sneller voorbijgaat dan in het andere? Dat is inderdaad wat de relativiteitstheorie van Einstein voorspelt.

Reacties (1)

30 Mar 17:09
Desticker Eric reageerde 4 jaar geleden
Mvr.,Mr., Een foutje in bovenstaande, de lichtsnelheid is afgerond van de orde van 3OO.OOO km per seconde.De letter'k' vergeten? Overigens, dank voor het interessant artikel. Vriendelijke groeten uit Brugge, België.