Dit wordt helaas even een lang stukje, maar anders lossen we dit nooit op vrees ik.
Rudeonline, het idee dat iemand als het ware in de buurt van de lichtsnelheid kan komen en dan "trager" gaat klinkt interessant, maar het hele punt waarom de relativiteitstheorie er op een gegeven moment gekomen is, is nu eenmaal dat in de ondervinding (zoals het beroemde Michelson-Morley interferometer experiment) blijkt dat er geen onderscheid gemaakt kan worden tussen "snelle" en "trage" bewegers.
De nl wikipedia heeft helaas niet veel te bieden wat betreft het Michelson-Morley experiment, maar kennislink heeft een heel leuke web opstelling:
http://www.kennislink.nl/web/show?id=140382
Natuurlijk kun je zeggen dat een object ten opzichte van jezelf trager of sneller beweegt, maar je bent zelf niet geijkt ten opzichte van een of andere ether waar het licht doorheen zou bewegen dus kan de ander net zo goed stellen dat hij stilstaat en jij beweegt (we hebben het dan hier en in het vervolg van dit stukje over constante snelheden). Ook in de klassieke theorie van de mechanica van Newton was het zo dat er geen absolute standaard van beweging was, alleen daarin werd er nog van uitgegaan dat alle waarnemers simpelweg dezelfde klok en maatstaf konden delen en dat dus een lichtstraal waarvan jij rapporteerde dat hij met een bepaalde snelheid langszoefde door een waarnemer met beweging ten opzichte van jou met een andere snelheid zou worden gezien (als jij en die andere waarnemer tenminste een beetje zuiver zouden meten ten opzichte van die universele standaardmaten). Ruimte en tijd, klok en maatstaf, stonden in deze visie helemaal los van elkaar. Op ieder moment kon je een soort dwarsdoorsnede maken van het heelal met alles op een bepaalde plek. Beweging krijg je dan door die plakjes achterelkaar af te spelen zoals in een filmprojector.
Toen men uiteindelijk ging proberen met vernuftige instrumenten om waarnemingen van de lichtsnelheid met elkaar te vergelijken kwam men tot de ontdekking dat het zo (zoals in de klassieke theorie) echter niet ging werken en dat het wel leek alsof de snelheid steeds dezelfde was. Dan maar omgekeerd werkend vanuit de vaststelling dat de lichtsnelheid steeds dezelfde was kwam men er al snel achter dat je dan een iets andere omrekening van coordinaten krijgt dan die van de klassieke theorie waarbij je de tijd mixt met de positie zodat iedereen de lichtsnelheid constant heeft (en alle objecten ten opzichte van elkaar binnen die snelheids-"grens" blijven). Geprobeerd werd om dit (de Lorentz methode om coordinaten om te rekenen tussen waarnemers) verklarend te beschrijven door te zeggen dat de ether meetinstrumenten zou indrukken of vertragen bij beweging er door heen, maar daarvoor kon geen plausibel mechanisme worden getoond en het leverde meer vragen op dan het beantwoordde.
Daarmee is het toneel klaargezet voor de relativiteitstheorie van Einstein. In plaats van die gekunstelde verklaringen met ether die de zaak alleen maar ingewikkelder maken dan hij is, kwam hij met de constatering dat natuurlijke processen -en wijzelf dus ook- niet los de beschikking hebben over zo'n standaard klok en maatstaf zoals in de klassieke theorie. Iedere tijdsmeting gaat gepaard met afgelegde afstanden en iedere afstand gaat gepaard met een doorlopen tijd. Om nu een zodanig systeem te krijgen dat je toch metingen met elkaar kunt vergelijken en niemand tot speciale waarnemer wordt benoemd, wat hij intuïtief als onjuist beschouwde, zul je dus moeten stellen dat er voor iedereen een bepaalde speciale snelheid is, die het verband tussen afstand en tijd legt voor alle waarnemers en die identificeerde hij met de lichtsnelheid. Je kunt dit dus beschouwen als een hele pragmatische theorie die een stuk eenvoudiger is dan de klassieke theorie met elektromagnetisme waarin met allerlei kunstjes een ideaal in stand wordt gehouden.
Ik zie, Rudeonline, ook heel duidelijk met welk probleem jij worstelt. Net als de mensen die voor het eerst geconfronteerd werden met de gedachte dat de lichtsnelheid voor iedereen dezelfde is loop jij nog met die aparte maatstaf (jouw touw) en de aparte klok (heb je verder niet vorm gegeven) van de klassieke theorie in je hoofd (want daarmee ben je opgegroeid) en probeer je te bedenken hoe die dingen als het ware vervormen door het reizen door een soort ether. Net zoals die mensen er voor Einstein niet uitkwamen op die ether-manier zul jij daar ook niet kunnen uitkomen (dit ook uit eigen ervaring
). Dat touw en die klok zijn fysieke constructies die bestaan in de ruimtetijd en je kunt bij geen van beide de ruimte-dimensie scheiden van de tijd-dimensie. En alles waar je in dit universum gebruik van kunt maken voor meting is eveneens een fysieke constructie.
In eerste instantie kan dit een beetje als een beperking overkomen, zo van "we doen iets verkeerd, we meten niet zuiver" (en je zou lang niet de enige zijn met dat denkbeeld), maar wat de relativiteitstheorie ons ook heeft laten zien is dat een heleboel natuurwetten een stuk simpeler worden om te beschrijven wanneer je de wereld door de ogen van ruimtetijd bekijkt en dat de wereld zo lijkt te werken (totdat we ontdekken dat het nog beter kan natuurlijk
). Elektriciteit en magnetisme bijvoorbeeld worden op de middelbare school (althans ruim tien jaar geleden nog wel) beschreven als twee gescheiden krachtvelden, eentje voor stilstaande ladingen en eentje voor bewegende ladingen. Bekeken door ruimtetijd ogen blijkt het ineens een enkel krachtconcept wat voor een specifieke waarnemer in Newtoniaanse mechanica bij benadering uitgedrukt kan worden in twee losse krachtvelden die elkaar om een of andere vreemde reden beïnvloeden als ze in de tijd veranderen.
Had je de relativistische ruimtetijd beschouwing van het universum eerst geleerd (en dat geldt net zo goed voor mij en nog voor een heleboel anderen denk ik) dan had je niet de relativistische beschouwing vreemd gevonden, maar de klassieke beschouwing. De natuur lijkt nu eenmaal zo te denken, dus waarom zouden wij daar tegen in willen gaan?
Op deze website is trouwens een hele begrijpelijke Nederlandstalige uitleg van de tweelingparadox te vinden waar jouw topic een beetje om draait (had ik daar nu zo lang voor nodig!):
http://www.stuif.com/inhoud.html (gevonden ook via kennislink, maar ik maak persoonlijk wel een voorbehoud dat de uitkomst misschien niet helemaal klopt met een volledige uitwerking in algemene relativiteitstheorie).
Veel plezier met natuurkunde
Je hebt waarschijnlijk een ander referentiekader dan deze schrijver: onfeilbare feilbaarheid
Puzzels
