Zou je echt langzamer ouder worden op een ruimteschip met bijna de lichtsnelheid?

Reizen met hoge snelheid.

Reizen met hoge snelheid.Craig Cormack / Flickr



Elke week sturen de lezers van onze ruimtenieuwsbrief, The Airlock, hun vragen in voor ruimteverslaggever Neel V. Patel om te beantwoorden. Deze week: tijdsdilatatie tijdens ruimtereizen.

Ik heb gehoord dat tijdsdilatatie invloed heeft op snelle ruimtevaart en ik vraag me af hoe groot dat effect is. Als we een retourvlucht naar een nabijgelegen exoplaneet zouden lanceren - laten we zeggen 10 of 50 lichtjaar verwijderd - hoe zou dat de tijd voor mensen op het ruimteschip versus mensen op aarde beïnvloeden? Wanneer de ruimtereizigers terugkwamen, zullen ze dan veel jonger of ouder zijn dan de mensen die op aarde zijn gebleven? -Serge





Tijddilatatie is een concept dat opduikt in veel sci-fi, waaronder Orson Scott Card's Ender's spel , waar een personage slechts acht jaar oud wordt in de ruimte, terwijl er op aarde 50 jaar verstrijken. Dit is precies het scenario dat wordt geschetst in het beroemde gedachte-experiment dat de Tweelingparadox : een astronaut met een identieke tweeling bij missiecontrole maakt een reis naar de ruimte op een hogesnelheidsraket en keert terug naar huis om te ontdekken dat de tweeling sneller ouder is geworden.

Tijddilatatie gaat terug op Einsteins speciale relativiteitstheorie, die ons leert dat beweging door de ruimte in feite veranderingen in de tijdstroom veroorzaakt. Hoe sneller je door de drie dimensies gaat die de fysieke ruimte definiëren, hoe langzamer je door de vierde dimensie, tijd, beweegt – tenminste ten opzichte van een ander object. Tijd wordt anders gemeten voor de tweeling die door de ruimte bewoog en de tweeling die op aarde bleef. De klok in beweging zal langzamer tikken dan de klokken die we op aarde bekijken. Als je in de buurt van de lichtsnelheid kunt reizen, zijn de effecten veel meer uitgesproken.

In tegenstelling tot de tweelingparadox is tijddilatatie geen gedachte-experiment of een hypothetisch concept - het is echt. De 1971 Hafele-Keating-experimenten bewees hetzelfde, toen twee atoomklokken werden gevlogen op vliegtuigen die in tegengestelde richtingen reisden. De relatieve beweging had een meetbare impact en zorgde voor een tijdsverschil tussen de twee klokken. Dit is ook bevestigd in andere natuurkundige experimenten (bijvoorbeeld snel bewegende muondeeltjes). duurt langer om te vergaan ).



Dus in uw vraag, een astronaut die terugkeert van een ruimtereis met relativistische snelheden (waar de effecten van relativiteit zich beginnen te manifesteren - in het algemeen tenminste een tiende van de lichtsnelheid ) zou bij terugkomst jonger zijn dan vrienden en familie van dezelfde leeftijd die op aarde bleven. Hoeveel jonger precies hangt af van hoe snel het ruimtevaartuig precies bewoog en versnelde, dus het is niet iets dat we gemakkelijk kunnen beantwoorden. Maar als je een exoplaneet op 10 tot 50 lichtjaar afstand probeert te bereiken en toch thuiskomt voordat je zelf van ouderdom sterft, moet je met bijna de lichtsnelheid bewegen.

Er is hier nog een andere rimpel die het vermelden waard is: tijdsvertraging als gevolg van zwaartekrachtseffecten. Je hebt misschien de film van Christopher Nolan gezien interstellaire , waar de nabijheid van een zwart gat ervoor zorgt dat de tijd op een andere planeet enorm vertraagt ​​(een uur op die planeet is zeven aardse jaren).

Deze vorm van tijddilatatie is ook echt, en dat komt omdat in Einsteins algemene relativiteitstheorie de zwaartekracht de ruimtetijd kan buigen, en dus de tijd zelf. Hoe dichter de klok bij de bron van de zwaartekracht is, hoe langzamer de tijd verstrijkt; hoe verder de klok van de zwaartekracht verwijderd is, hoe sneller de tijd verstrijkt. (We kunnen de details van die uitleg bewaren voor een toekomstige Luchtsluis.)

zich verstoppen

Werkelijke Technologieën

Categorie

Geen Categorie

Technologie

Biotechnologie

Technisch Beleid

Klimaatverandering

Mensen En Technologie

Siliconen Vallei

Computergebruik

Mit Nieuws Tijdschrift

Kunstmatige Intelligentie

Ruimte

Slimme Steden

Blockchain

Toekomst Verhaal

Alumni Profiel

Alumni Aansluiting

Mit Nieuws-Functie

1865

Mijn Uitzicht

Massaweg 77

Ontmoet De Auteur

Profielen In Vrijgevigheid

Gezien Op De Campus

Alumnibrieven

Nieuws

Verkiezingen 2020

Met Index

Onder De Koepel

Brandslang

Oneindige Verhalen

Pandemisch Technologieproject

Van De President

Coververhaal

Fotogallerij

Aanbevolen