Gelijktijdigheid

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Speciale relativiteitstheorie
{E}\,  = m\, c^2
(de massa-energierelatie)
Het licht in de trein in het inertiaalstelsel van een meereizende waarnemer
Het licht in de trein in het inertiaalstelsel van een stilstaande waarnemer

Men spreekt van gelijktijdigheid als twee gebeurtenissen op hetzelfde moment plaatsvinden. In het dagelijks leven is dat een eenduidig begrip, zelfs als het gaat om gebeurtenissen in verschillende tijdzones (bij gelijktijdige gebeurtenissen staan de klokken dan verschillend, maar daar kan men voor corrigeren; men kan de tijd bijvoorbeeld uitdrukken in UTC).

De relativiteitstheorie toont echter aan dat gelijktijdigheid tot op zekere hoogte ook relatief is, er is geen absolute tijd. Van twee ruimtetijdposities die licht- of tijdachtig gescheiden zijn is de ene ondubbelzinnig in tijd na de andere; als ze lichtachtig gescheiden zijn is het tijdsverschil door de keuze van het inertiaalstelsel willekeurig klein te maken. Bij twee ruimtetijdposities die ruimte-achtig gescheiden zijn hangt hun gelijktijdigheid af van het inertiaalstelsel. Zie ook ruimte-, licht- en tijdachtige intervallen.

De relativiteit van gelijktijdigheid kunnen we laten zien in een gedachte-experiment van een rijdende trein met in het midden van een wagon een lamp die een lichtflits afgeeft. Uit de speciale relativiteitstheorie volgt dat licht zich in elk inertiaalstelsel en in alle richtingen voortplant met een eindige, gelijke snelheid, namelijk de lichtsnelheid. In het inertiaalstelsel waarin de trein stilstaat bereikt het licht de voorkant en de achterkant van de wagon gelijktijdig. In het inertiaalstelsel van de buitenwereld komt de achterkant van de wagon het licht tegemoet, en moet het licht de voorkant inhalen. Het licht bereikt in het inertiaalstelsel van de buitenwereld daardoor eerst de achterkant van de wagon en pas later de voorkant, dus niet gelijktijdig.

Het feit dat gelijktijdigheid relatief is betekent dat een momentopname een verzameling ruimtetijdposities betreft die afhangt van het inertiaalstelsel.