Tijdreizen

[gemco]

Hallo,
 
Ik had een vraagje, ik vroeg me af waarom dat als je sneller dan het licht gaat dat je dan terug gaat in de tijd?
 
Ik licht dit even toe, als je de voorstelling maakt van een klok achter je en dan steeds sneller gaat zie je de klok steeds langzamer tikken. Maar dat is zo omdat je de snelheid " vergelijkt" met de lichtsnelheid, tevens als je even snel zou gaan als het licht stopt de klok en sneller moet je voor je kijken en gaat de klok terug tikken. 
Stel (dit is verzonnen) we pakken een ander soort "licht", dit licht gaat niet met de lichtsnelheid maar met 2km/h. Dat betekent dus dat als ik 2km/h ga dat het eruit ziet alsof de klok stil staat en als je harder dan 2km/h gaat gaat de klok terug op tikken. 
 
Ik bedoel, waar ligt de link tussen de lichtsnelheid en de tijd. Waarom zou het geen ander snelheid zijn?
 
MVG,
 
Gemco 

[Michel Uphoff]

Er is een probleempje met sneller dan het licht willen reizen: Het kan niet.
 
Hoe meer je de lichtsnelheid nadert, hoe meer energie er nodig is om een heel klein beetje harder te gaan.
Zelfs alle energie van het hele heelal is niet voldoende om een heel kleine massa de lichtsnelheid te geven, het versnellen tot de lichtsnelheid van iets dat een rustmassa heeft kost oneindig veel energie.
 
Zie ook hier

[gemco]

Euhm. Dat klopt, maar daar willen ze langswerken via die verbinding tussen 2 plekken in de ruimte, dat betekent dat je dan (effectief) sneller dan het licht bent gegaan. Dit bedoel ik :
 

Ik omschrijf het een beetje omdat ik de preciese naam niet weet. 
 
Maar naast deze zijstap weet ik nog steeds niet wat de lichtsnelheid te maken heeft tijd...

[317070]

Waarom zou het geen ander snelheid zijn?

De reden is dat licht een golf is, dat geen medium nodig heeft.
 
Geluid is een golf dat een medium nodig heeft: lucht. Als er geen lucht is, dan kan er ook geen geluid door. Dus de snelheid van de golf kun je altijd meten ten opzichte van de snelheid van de lucht. Vandaar dat de snelheid van de golf niet voor iedereen hetzelfde is. Als ik beweeg ten opzichte van de lucht, en bijvoorbeeld even snel beweeg ten opzichte van de lucht als dat de golf vooruit gaat, dan staat de golf voor mij stil.
De snelheid van geluid hangt dus af van de waarnemer, en hoe snel die beweegt ten opzichte van het medium.
 
Maar wat met licht? Licht heeft geen medium nodig. Er is niets dat we weg kunnen nemen, waardoor licht zou stoppen met door de ruimte te bewegen. Maar als je even doordenkt, wil dat zeggen dat je licht altijd met de lichtsnelheid moet meten onafhankelijk van wat je eigen snelheid is!
Hoe dat kan, lost de relativiteitstheorie op. Die legt uit hoe de ruimte en tijd vervormt om er voor te zorgen dat je de lichtsnelheid altijd exact even snel is. Dat moet, want licht heeft geen medium.
 
En dat is de reden dat die snelheid precies de lichtsnelheid is (en niet een andere snelheid, zoals de geluidssnelheid ofzo).

[Flisk]

De relativiteitstheorie zegt niets over wat er gebeurt met de tijd indien je even snel of sneller dan het licht zou gaan. Dat je terug in de tijd zou gaan indien je sneller dan het licht gaat is een mythe. Als je in de formule van tijddilatatie een snelheid groter dan het licht invult, krijg je een imaginaire tijd en dus niet een negatieve. Maar zelfs al zou je er een negatief getal uit krijgen, betekent dit niets. Die formules zijn immers opgesteld met als aanname dat je niet sneller dan het licht kan gaan. Je dan afvragen wat er zou gebeuren als dit wel gaat is dan niet meer zinvol.

[gemco]

Bedankt voor het reageren 137070 en Flisk. Eigenlijk best interessant dat het een mythe is terwijl er regelmatig naar wordt verwezen in documentaires op NatGeo en vroeger discovery... Maar ik snap het nu bedankt

[mathfreak]

Euhm. Dat klopt, maar daar willen ze langswerken via die verbinding tussen 2 plekken in de ruimte, dat betekent dat je dan (effectief) sneller dan het licht bent gegaan. Dit bedoel ik :
 

Ik omschrijf het een beetje omdat ik de preciese naam niet weet. 
 

Wat je hier ziet is een voorstelling van een zogenaamd wormgat. Je zou een wormgat het beste als een soort sluiproute in de ruimtetijd kunnen zien. Dat je niet snelller kunt reizen dan de lichtsnelheid zit hem in de wiskundige formulering van de speciale relativiteitstheorie.

[Doctor Who]

Euhm. Dat klopt, maar daar willen ze langswerken via die verbinding tussen 2 plekken in de ruimte, dat betekent dat je dan (effectief) sneller dan het licht bent gegaan. Dit bedoel ik :
 

Ik omschrijf het een beetje omdat ik de preciese naam niet weet. 
 
Maar naast deze zijstap weet ik nog steeds niet wat de lichtsnelheid te maken heeft tijd...

 
Zoals mathfreak al opmerkte: dit is een "Wormgat" en te zien als een sluiproute door de ruimtetijd.
Ik denk dat je heel goed snapt wat hier gebeurt: de ruimte (ruimtetijd) wordt als een krantenpagina dubbel gevouwen zodat de R-onderhoek op de R-bovenhoek komt te liggen die de afstand dus doet verkorten - zo niet verschrompelen.
Hiervan is het mooie dat de Relativiteitstheorie (RT) geen geweld wordt aangedaan gezien een actuele afstand wordt verkort die je theoretisch lopend zou kunnen afleggen c.q. de snelheid van het licht hoef je niet voorbij.
Hoewel de RT dit verschijnsel niet zozeer voorspelt sluit die het ook niet uit.
Wel dacht ik dat Einstein hier persoonlijk niet aan wilde, maar dat is van een andere orde.
SF-series die op dit verschijnsel zijn gebaseerd zijn bv "Star Trek - Deep Space 9" en "Stargate SG-1".
 
Ondertussen stel je hier een vraag die mij de nodige decennia ook heeft bezig gehouden:
"Naast deze zijstap weet ik nog steeds niet wat de lichtsnelheid te maken heeft met tijd..."
 
Dat wordt door de volgende video zeer aanschouwelijk gemaakt:
 

 
Dit beschreef Einstein als volgt.
Stel - hij had die broer "Bertrand" zoals in die video, dan doen twee zaken zich voor:
 
1. tijddilatatie
 
Één seconde voor Bertrand (1) zal voor Albert (T) seconden in beslag nemen volgens

 

             1
T = ---------------
        √(1 - v²/c²)
 

 
Hierin is 'v' de snelheid die Bertrand heeft t.o.v. Albert en 'c' de snelheid van het licht (lichtconstante).
 
2. lengtecontractie

 
Als Bertrand Albert voorbij vliegt met z'n ruimteschip, is er voor beide ook een verschil in ruimte.
In de bewegingsrichting zal Bertrands ruimteschip qua lengte (L₀) afnemen gezien vanuit Alberts positie (L_v)
 

L_v = L₀ • √(1 - v²/c²)

 
Aldus concludeerde Einstein dat je altijd de zelfde waarde zult meten voor de lichtconstante, ongeacht je situatie.
Daarnaast volgt uit deze formules dat wanneer de actuele snelheid (v) de lichtsnelheid (c) bereikt of overschrijdt, we te maken krijgen met een ondefinieerbare situatie:

1. deling door 0 als het gaat om tijd;
2. lengte 0 als het gaat om ruimte;
3. imaginaire waarden (i = √-1 => i² = -1) voor afstand en tijd zodra v groter is dan c.

Daar valt in theorie wel mee te rekenen, maar in technisch-wetenschappelijk opzicht heb je er niets aan.
 
Maar je vraag gaat verder - ik lees er uit:
"Zou het mogelijk zijn om in één jaar een afstand te overbruggen van 10 lichtjaar?"
 
Het "Worm-gat" (Wormhole) is al ter sprake geweest, en je kent het principe.
Maar nu iets anders: Warp-Speed (Vervormings-snelheid).
Dat komt hierop neer:

1. ik ga 10 meter lopen;
2. verschrompel  na 1 meter de voorliggende 9 meter tot 1 meter;
3. rek de achterliggende meter uit tot 9 meter;
4. laat me door de achterwaarts gegenereerde "rek" opstuwen naar de voorwaarts gegenereerde "krimp";
5. aldus reis ik door de ruimte aan mij voorbij te laten gaan zonder feitelijk mijzelf te verplaatsen.

Een plaatje daarvan ziet er ongeveer zo uit:
 

 
En ja - het is een "Star Trek" verzinsel, maar de mogelijkheid wordt serieus onderzocht:
 
Warp Drive
 
Een NASA-medewerker Harold G. White is hier serieus mee bezig.
 
Hij ondervindt al veel kritiek - wellicht probeert hij het onmogelijke mogelijk te maken.
Nochtans volg ik zijn werk met veel belangstelling.
 

Greetz,
a TimeLord

[descheleschilder]

Voor een timewarp zijn ongelofelijke hoeveelheden negatieve (exotische) energie nodig, die door mensen niet te produceren zijn. Hetzelfde geldt voor een wormgat groot genoeg om doorheen te gaan.
Wat betreft een binnenweg via een wormgat nemen, hoe vouw je onze vlakke ruimte zo dat verafgelegen punten tegenover elkaar komen te liggen?

[gemco]

Hallo,
 
Doctor Who, dat over die formules, kan ik dat nog ergens nalezen (hoe einstein bij die formules is gekomen)?
 
MVG,
 
Gemco

[Doctor Who]

Doctor Who, dat over die formules, kan ik dat nog ergens nalezen (hoe einstein bij die formules is gekomen)?

 
Jawel hoor.
Je kunt natuurlijk googlen op de term "tijddilatatie", maar in deze post worden wat zinnige links gegeven.
En ook hier kun je kijken, dit verschaft ook veel duidelijkheid.
 
Nochtans vind ik wel dat de meeste omschrijvingen wat omslachtig aandoen, gezien wordt uitgegaan van 2 "klok-tikken":

1. een bons van het foton tegen het bovenste spiegeltje;
2. en daarna een tegen het onderste spiegeltje.

En dat is helemaal niet nodig want we weten dat dat stelsel van spiegeltjes zich met een constante snelheid verplaatst
- haaks op de bewegingsrichting van het foton -
waarbij de onderlinge afstand tussen die spiegeltjes gelijk blijft.

Einstein ging ervan uit dat in situatie (a) de lengte L door een foton wordt afgelegd met snelheid c in tijd t.
In beide afbeeldingen kun je L dus substitueren door c.t.
Nu komt dat stelsel in beweging - situatie (b) - met snelheid v in tijd t_AB.
En dan komt Pythagoras om de hoek kijken ja.
 
Als we voor het gemak t_AB schrijven als T (t.b.v. overzichtelijkheid), geldt dus dit:
 

c²T² = c²t² + v²T²

 
We willen weten hoe T zich verhoudt t.o.v. t.
Dat kun je dan als volgt oplossen bijvoorbeeld:
 
c²T² – v²T² = c²t²
⇔ T²(c² - v²) = c²t²

⇔ T²(1 - v²/c²) = t²

⇔ T² = t² / (1 - v²/c²)

⇔ T = t / √(1 - v²/c²)
 
Vul nu voor t het getal 1 in, en hier staat-ie:

T = 1 / √(1 - v²/c²)

 
Dit is de formule voor tijddilatatie, ofwel de Lorentz-factor:
 

γ ≡ 1 / √(1 - v²/c²)

 
Dit alles om het een beetje wiskundig aanschouwelijk te maken.
Maar het principe werkt zo.

[descheleschilder]

Een vraag: Hoe kun je het voor elkaar krijgen de ruimtetijd als een krantenpagina dubbel te vouwen?

[Doctor Who]

Ik heb nergens gezegd dat dat kan.
het bestaan van zulks wordt ook betwijfeld.
 
Maar een theoretische mogelijkheid is ook weer niet in z'n geheel verworpen, dus het duurt mijn tijd wel uit.
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Wormhole
 

[gemco]

Dan vroeg ik mij eens af... wat als we nu zouden kijken naar hoe lang het duurt voordat het licht Bertrand bereikt. We zullen er even vanuit gaan dat Bertrand de helft van de lichtsnelheid vliegt en dan hij 1 seconden voorsprong krijg op het licht.
 
Dus dan krijgen we:
S=v*t
S=0.5c*t
S=0.5c
Dus Bertrand krijgt 0.5 lichtseconden (afstand, geen idee hoe het anders te verwoorden) voorsprong.
 
Dan bekijk ik het eerst vanuit Alberts oogpunt:
Dan kunnen we zeggen dat:
S_licht=S_{bertrand
C*t=0.5c+0.5c*t
t=0.5+0.5t
0.5t=0.5
t=1
 
Dus nadat het licht wordt uitgezonden duurt het 1 sec voordat het licht Bertrand bereikt.
 
Dan bekijk ik het nu vanuit Bertrands oogpunt:
Voor bertrand gaat het licht gewoon met de lichtsnelheid dus dat betekent:}
Dus dat betekent dat de 0.5 lichtseconden in 0.5 seconden wordt ingehaald.
 
Dat betekent dus dat het licht voor Bertrand na 0.5
 
Dus 1 sec voor albert duurt een 0.5 seconden voor bertrand... Dus de tijd voor bertrand zou hier sneller gaan dan voor albert... Wat doe ik/denk ik verkeerd?

[Doctor Who]

Volgens mij doe je helemaal NIETS verkeerd. =D>
 
Het moeilijke is om hier de juiste conclusie te trekken en die is precies contra aan de jouwe:
stel in je beschreven voorbeeld jezelf in de plaats van Bertrand;
en mij in de plaats van Albert.
 
Als er voor jou 0,5s verstrijkt, verstrijkt er voor mij 1s.
Maar ook - als er voor jou ½ jaar verstrijkt, verstrijkt er voor mij één jaar.
En als er voor jou 15 jaar verstrijkt, verstrijkt voor mij 30 jaar.
 
Zou je op dat moment bij mij terugkomen,
dan zie je dus dat ik t.o.v. jou 15 jaar verouderd ben.
 
Als je tegen me zegt: "Joh, wat zie je eruit! Ik ben maar 15 jaar weggeweest."
Dan antwoord ik: "Ik heb je anders 30 jaar gemist."
 
Zo zit dat dus in elkaar.
Aldus zou bv 1 seconde voor jou, 60.000 jaar voor mij kunnen betekenen....