Jupiter in oppositie   –   Google Play SterHemel  app  MijnHemel App Store   –   Hemel vannacht   –   Weer   –   Meer vragen   –   FAQ   –   Astrokalender   –   Hemelkaart   –   Maanfasekalender     Naar de hoofdpagina Contact HemelApps FAQ Google Play App Store YouTube Google agenda Facebook Twitter


Logo hemel.waarnemen.com

Waardoor loopt een klok op Aarde niet gelijk met een klok in een ruimtevaartuig?


Hoe komt het dat de tijd op een klok op Aarde niet gelijk loopt met de tijd op een klok in een ruimtevaartuig dat zich ver van de Aarde heeft verwijderd? Ik weet dat het iets te maken heeft met snelheid, afstand van een grote massa (de Aarde), maar een verklaring heb ik nog nooit gevonden. Wanneer loopt die tijd dan 'voor', en kan ze ook 'achter' lopen?




De reden dat een klok op Aarde langzamer loopt dan een klok verder van de Aarde is het zwaartekrachtsveld van de Aarde. Dit effect was voorspeld door Albert Einstein, in zijn Algemene Relativiteitstheorie en geverifieerd met een experiment waarin een atoomklok op Aarde wordt gehouden, en er een in een vliegtuig op grote hoogte wordt rondgevlogen. Op een paar kilometer hoogte is de zwaartekracht wat minder, zodat Einsteins theorie voorspelt dat de klok op Aarde na het experiment achterloopt. Dit is inderdaad vastgesteld en met precies de waarde die Einstein voorspelde.

Dit effect heet tijddilatatie en wordt gegeven door:

t1   =   √1 - 2 G M/(r c2)   t0.

Dit geeft de fractie waarmee de tijd t1 langzamer loopt op een afstand r van een zwaar object met massa M, vergeleken met een tijd t0 in een (hypothetische) plaats zonder zwaartekracht. De zwaartekrachtsconstante G is gegeven door G = 6.67 x 10-11 m3/(kg s2) en de lichtsnelheid c = 2.9979 x 108 m/s.

Om uit te rekenen over welke factoren het gaat, vullen we voor M de massa van de Aarde in: M = 5.97 x 1024 kg, R = 6.378 x 106 m is de straal van de Aarde. We berekenen hetzelfde nog eens, maar nu voor 10 kilometer hoogte, dus r = R + 10km en noemen deze tijd t2.
Bereken nu t1/t2 en je vindt dat de tijd op deze hoogte ongeveer 1.000 000 000 001 1 keer zo snel verloopt als op het Aardoppervlak, ofwel een deel in een biljoen.

De tijd kan dus zowel voor als achter lopen, aangezien de klok op het aardoppervlak achter loopt ten opzichte van die in de lucht, loopt die in de lucht achter ten opzichte van de klok op de grond. Wil je een klok hebben die nog langzamer loopt dan die op Aarde, dan moet je hem op een plaats met een nog sterkere zwaartekracht zetten.


App Store       Google Play                

Jupiter in oppositie   –   Google Play SterHemel  app  MijnHemel App Store   –   Hemel vannacht   –   Weer   –   Meer vragen   –   FAQ   –   Astrokalender   –   Hemelkaart   –   Maanfasekalender     Naar de hoofdpagina Contact HemelApps FAQ Google Play App Store YouTube Google agenda Facebook Twitter


Copyright © 2004–2017   Marc van der Sluys, hemel.waarnemen.com  –  De sterrenhemel voor Nederland en België  —  gewijzigd: 16/04/2017  —  bronvermelding