(vervolg van #20)
Wat we voor zo'n experiment nodig hebben is een flinke afstand (zodat we de snelheidsverschillen van het licht een beetje eenvoudig kunnen meten) en een bewegend voorwerp dat licht uitzendt.
Het heelal voorziet ons daar gelukkig in ruime mate in; bijna de helft van de sterren is deel van een dubbelster. Dan draaien er dus twee sterren om elkaar. Laten we een heel normale dubbelster kiezen, een op 10.000 lichtjaar afstand, die in 100 dagen rond de 'moederster' draait met een snelheid van 30 km/s. We kijken onder een kleine hoek tov het baanvlak, en meten iedere dag de positie van de ster.
Dit is wat we verwachten te zien (de centrale zware ster is weggelaten):
- Normale roterende dubbelster 606 keer bekeken
En inderdaad wordt het ook zo waargenomen. Maar als de lichtsnelheid echt relatief is, dus afhankelijk van de snelheid van de bron, zoals bij het treinvoorbeeld eerder, zien we iets geheel anders:
We beginnen bij positie 0, de ster beweegt van rechts naar links en niet naar ons toe of af. De snelheid van het licht tov de Aarde is 300.000 km/s. Na 10.000 jaar bereikt dat licht ons dus. Dat moment noemen we dag 0.
Bij positie 90, 25 dagen later beweegt de ster met een snelheid van ongeveer 30 km/s van ons af. De relatieve lichtsnelheid tov de Aarde is nu 299.970 km, en het licht doet er 10.001 jaar over zodat het ons 1 jaar en 25 dagen later, op dag 390, bereikt.
Bij positie 180 beweegt de ster van links naar rechts en wederom niet naar ons toe of van ons af. De ster is na 50 dagen op die positie, en het licht bereikt met 300.000 km/s relatieve snelheid ons dus op dag 50.
Bij postie 270 beweegt de ster met 30 km/s naar ons toe en het licht dus met 300.030 km/s. Het licht reist nu nog maar 9.999 jaar, en aangezien de ster na 75 dagen op die postie was komt het licht op dag -365+75=
-290 bij ons aan.
Kortom, het licht dat op dag 75 van de ster werd verzonden, komt veel eerder aan dan het licht van de voorgaande posities.
Hieronder is e.e.a. in een grafiekje gezet. Vertikaal de aankomstdag en horizontaal de baanpositie (klik voor grotere afbeelding).
- dubbelster Crel 605 keer bekeken
We zien dat het licht op positie 270 gedurende maar liefst drie omlopen van de ster (de grijze cirkels met 1,2,3)
eerder bij de Aarde is dan het licht van dag 0.
Maar het wordt vreemder: Als we naar dag 0 kijken, zien we dat er 7 sterposities zijn waarvan het licht tegelijk bij de Aarde aankomt. We zouden 7 sterren tegelijk zien. Op dag 300 zien we zelfs 13 sterren (de grijze ongenummerde cirkeltjes).
Stel dat de ster zou exploderen op postie 270 en ophoudt te bestaan, dan zien we nog maandenlang de andere sterbeeldjes hun rondjes trekken waarna ze een voor een uitfloepen.
Dit is bizar, en natuurlijk nooit waargenomen. We zien inderdaad wat het filmpje weergeeft. De enige verklaring voor wat wij zien is dat de lichtsnelheid zich helemaal niets aantrekt van de snelheid van de bron vanwaar het wordt uitgezonden en altijd met een vaste,
absolute, snelheid reist.
En omdat het licht dat doet, is de onvermijdelijke consequentie dat dan tijd en afstand (ruimte) relatief
moeten zijn. Natuurlijk is dit nagemeten door wetenschappers die er bij wijze van spreken een arm voor over zouden hebben als ze konden bewijzen dat Einstein ongelijk had. En alle duizenden proeven en metingen hebben aangetoond dat zijn relativiteitstheorieën - hoe vreemd ze lijken en hoe lastig ook te begrijpen - kloppen als een bus.