Merkt een astronaut iets van tijdvertraging?

[fkscience]

Stel, een ruimteschip bevindt zich ergens in de ruimte. Er is geen contact mogelijk met de aarde. De astronauten aan boord van het ruimteschip weten niet, wat de snelheid van het ruimteschip is. Stel dat het ruimteschip een snelheid heeft die een flinke fractie is van de lichtsnelheid, b.v. de helft van de lichtsnelheid (let wel: de astronauten kennen de snelheid van het ruimteschip niet). Bij een dergelijke hoge snelheid treedt aanzienlijke tijdvertraging op. Is die tijdvertraging meetbaar of merkbaar aan boord van het ruimteschip tijdens de ruimtereis? De klok aan boord van het ruimteschip is steeds blijven tikken en geeft een tijd aan die niet kan worden vergeleken met die van een klok op aarde, omdat er geen contact met de aarde mogelijk is. De vraag is, of de astronauten aan boord van het ruimteschip iets merken van de tijdvertraging. Voelen zij misschien een afwijking tussen de tijd die de klok in het ruimteschip aangeeft, en hun biologische klok (het zgn. circadisch ritme of 24-uursritme)? Of treedt ook een tijdvertraging op van de biologische klok? In het laatste geval merken de astronauten dus niets van de tijdvertraging. Een vervolgvraag is, of door tijdvertraging een verre en langdurige ruimtereis met hoge snelheid voor de astronauten wel of niet korter duurt (of lijkt te duren) dan de tijd die gedurende de reis op aarde verstrijkt?

Met dank,

Frans

[Jan van de Velde]

De vraag is, of de astronauten aan boord van het ruimteschip iets merken van de tijdvertraging. Voelen zij misschien een afwijking tussen de tijd die de klok in het ruimteschip aangeeft, en hun biologische klok (het zgn. circadisch ritme of 24-uursritme)? Of treedt ook een tijdvertraging op van de biologische klok?

Volgens alle bekende inzichten merken zij niets, alles speelt zich af in hun eigen inertiaalstelsel, zoals jij ook niks merkt wanneer je in de lift met een constante snelheid naar beneden gaat. Je kunt niet beoordelen of je stilstaat of beweegt, en in dat laatste gevel, hoe snel dan wel.

Uiteraard zijn hiervan geen proeven met levende wezens. Maar nemen we bijvoorbeeld het verschijnsel van muonen die in de atmosfeer worden gevormd. We zouden die muonen eigenlijk niet kunnen waarnemen aan de oppervlakte, omdat hun halfwaardetijd zo kort is dat er vrijwel geen het aardoppervlak zou mogen kunnen bereiken met klassieke inzichten.

Echter, door het tijddilatiatieverschijnsel halen tóch vele muonen dat aardoppervlak.