3 januari 2021

tweeling paradox

Polly Translate
Voiced by Amazon Polly

wie kan mij helpen met de tweeling paradox? Ik kan accepteren dat voor een snelle reiziger de tijd langzamer verstrijkt, gezien vanuit een stilstaand referentiekader, maar volgens de relativiteitstheorie moet ook het omgekeerde gelden: vanuit de snelle reiziger gezien beweegt het “stilstaande” referentiekader immers. Voor beide verloopt de tijd langzamer dan voor de ander; hier zit m.i. een logisch probleem.
Arnold



Antw.: Je hebt gelijk dat relatief gezien vanuit de astronaut (ofwel de snelle reiziger zoals jij het noemt) het lijkt of degene die stilstaat daadwerkelijk beweegt. (Lees meer………..)

En inderdaad, zou jij in een ruimteschip zitten die met een constante snelheid beweegt dan lijkt het net of de bij jou vandaan gaat i.p.v. andersom. Als je met een constante beweging reist kun je niet vaststellen of jij beweegt of de andere persoon in beweging is. Je kunt het pas merken wanneer je vertraagt of versnelt. En juist hierin ligt de oplossing voor het raadsel.


Hier volgt een citaat uit:  RELATIVITEITSTHEORIE .


We zien dat de bewegingstoestand een belangrijk rol speelt. Helaas wordt vaak het begrip “alles is relatief” uit zijn verband gerukt, en vaak buiten de natuurkunde toegepast. Maar ook binnen de natuurkunde kan dit tot grote verwarring aanleiding geven. We gaan nu, om jullie in die verwarring te brengen, de beroemde tweelingenparadox bespreken. We sturen een astronaut met een snelheid die achttiende van de bedraagt (v=0,8 c) naar de ster alpha Centauri, die op ongeveer een afstand van 4 lichtjaar staat. In de sterrenkunde zijn alle afstanden groot, en om te voorkomen dat we over de grote getallen struikelen hebben de sterrenkundigen de grootheid lichtjaar ingevoerd. Dit is de afstand die het licht in ??n jaar aflegt. Dus 300.000 km/s maal 365 (=aantal dagen in een jaar) maal 24 (=aantal uren in een dag) maal 3600 s (=aantal seconden in een uur), ofwel ongeveer 9,5 triljard kilometer (9,5 X 1012 km). Om jullie een idee te geven, de afstand van de aarde tot de is ca. 8,3 lichtminuten.

De tweelingbroer van de astronaut blijft achter op aarde. Gemeten op zijn klok doet de astronaut over de 4 lichtjaren slechts 5 aardse jaren. Immers het licht doet er 4 jaar over en de snelheid van de astonaut is 8/10, ofwel 4/5, van die van het licht. De astronaut doet er een factor 5/4 langer over dan het licht, dus 5 jaar. Als we even aannemen dat de astronaut meteen terugreist met dezelfde snelheid, dan doet hij er nog eens 5 aardse jaren over om terug te komen. Dus na 10 aardse jaren is de astronaut veilig terug. Maar nu hebben we een probleem. Voor de astronaut wordt zijn leeftijd bepaald door een klok die met hem meereist. Het levensritme, waarmee ademhaling, celdeling en sterfte plaatshebben is zo’n (weliswaar niet bijster nauwkeurige) klok. Omdat deze klok beweegt ten opzichte van de tweelingbroer weet ook hij dat de klok van de astronaut minder snel loopt, en wel met een factor


$1/sqrt{1-v^2/c^2}=1/sqrt{1-0,8^2}=1/sqrt{0,36}=1/0,6=5/3$.

Dus is de astronaut bij terugkomst na 10 aardse jaren slechts 3/5 X 10=6 jaren ouder geworden.


Waarom geeft dit zoveel verwarring? De foute redenering zegt dat volgens Einstein alles relatief is, de natuurwetten zijn in ieder stelsel gelijk. Dus kunnen we ook doen alsof de astronaut op zijn plaats blijft en de tweelingbroer over 4 lichtjaren heen en weer reist, en dus jonger terug zou moeten komen. Maar hij kan niet ?n jonger ?n ouder zijn. Maar laten we even iets preciezer zijn. Het is niet zo dat we bij de omkering van de rol van astronaut en tweelingbroer de laatste over 4 lichtjaren heen en weer sturen, nee we moeten met hem de hele aarde, ja zelfs het hele zonnestelsel, de melkweg, het hele heelal over 4 lichtjaar heen en weer sturen. En geloof me, er is geen raket in het universum die zoveel stuwkracht kan geven dat we dit allemaal voor elkaar krijgen. Door de versnelling en de vertraging die nodig zijn om de astronaut zijn snelheid te geven, kan men niet de rol van astronaut en tweelingbroer verwisselen. Het zijn zowel de versnellingen als de vertragingen die in feite de astronaut zijn verjonging opleveren. Hardlopers zijn in dit geval dus geen doodlopers!



Op de zoekoptie hier bovenaan deze pagina vind je veel meer informatie.