Is de verstreken tijd relatief (Einstein) of kunnen we spreken van een bepaalde leeftijd van het universum an sich?

[MaartenV]

We zeggen dat het universum op zichzelf zo'n 13.7 miljard jaar oud is. Toch zeggen we ook dat verschillende waarnemers met een eigen klok een andere tijd opmeten, afhankelijk van hun relatieve snelheid of van hun positie in een zwaartekrachtsveld.

Zo zal voor iemand rond een zwart gat de verstreken tijd sinds de Big Bang anders zijn dan voor iemand op Aarde. Maar zo zal iemand die een paar keer heel snel is gereisd, relatief tot mensen op Aarde, een ander idee hebben van de verstreken tijd sinds de Big Bang.

Een zwaar iemand zal een andere verstreken tijd opmeten dan een licht iemand (alhoewel de verschillen uiteraard verwaarloosbaar klein zijn).

Is de verstreken tijd inderdaad relatief, waardoor we geen vaste leeftijd aan het heelal kunnen geven of kunnen we spreken van een bepaalde leeftijd van het heelal an sich die voor elke waarnemer dezelfde is?

[Maria]

We zeggen dat het universum op zichzelf zo'n 13.7 miljard jaar oud is. Toch zeggen we ook dat verschillende waarnemers met een eigen klok een andere tijd opmeten, afhankelijk van hun relatieve snelheid of van hun positie in een zwaartekrachtsveld.

Zo zal voor iemand rond een zwart gat de verstreken tijd sinds de Big Bang anders zijn dan voor iemand op Aarde. Maar zo zal iemand die een paar keer heel snel is gereisd, relatief tot mensen op Aarde, een ander idee hebben van de verstreken tijd sinds de Big Bang.

Een zwaar iemand zal een andere verstreken tijd opmeten dan een licht iemand (alhoewel de verschillen uiteraard verwaarloosbaar klein zijn).

Hypothetisch gezien.
Ja, dan kan ik je ver volgen.

Is de verstreken tijd inderdaad relatief, waardoor we geen vaste leeftijd aan het heelal kunnen geven of kunnen we spreken van een bepaalde leeftijd van het heelal an sich die voor elke waarnemer dezelfde is?

We waren als mensen hier op aarde overeengekomen, dacht ik, dat de tijdsaanduiding een afgesproken waarde was.
De leeftijd die wij geven, daar kunnen wsl. vanuit gaan voor zover de waarnemingen van anderen binnen onze leefwereld.
Als dit wetenschappelijk zo ondersteund kan blijven en tenzij er er nieuwe ontwikkelingen zouden zijn.

Een alien, die leeft in en aangepast is aan een andere omgeving met andere verhoudingen tussen de krachten tussen de massa's, dichter in de buurt van zo'n zwart gat, zeg maar, die zal misschien met dezelfde meetinstrumenten, ons jaar als een half jaar of twee jaar beleven en/of ook meten.

Maar ik denk dat dit niets verandert aan de leeftijd van het heelal en de inhoud ervan op zich.
Volgens mijn begrip van dit onderwerp.
Ik moet bij dit onderwerp altijd denken aan de clue van wat er gebeurt in "De Apenplaneet" en hoe dat eindigt.
Dit was de eerste maal dat ik geconfronteerd werd met dit onderwerp en dacht er inzicht in te krijgen.

[pallieter]

Nop, tijd is enkel relatief ten opzichte van een observator waneer je dicht bij een sterk zwaartekracht veld bent of wanneer die andere heel snel gaat.

Aangezien het heelal quasi volledig leeg is kan je perfect de leeftijd van het heelal bepalen. Tenzij je toevallig in een zwart gat zit. Op een paar honderd kilometer van de aarde is de invloed van de zwaartekracht van de aarde op tijd letterlijk niet meetbaar.

[Peter van Velzen]

Op een paar honderd kilometer van de aarde is de invloed van de zwaartekracht van de aarde op tijd letterlijk niet meetbaar.

De invloed is daar ongetwijfeld klein, maar niet zó klein
Ik lees hier iets anders.

Additionally, time dilations due to height differences of less than one metre have been experimentally verified in the laboratory.[11]

In het Nederlands:
"Daarnaast is is tijddilatatie als gevolg van hoogte-verschillen van minder dan een meter expirimenteel bevestigd in het laberatorium."
Op een hoogte van een paar honderd kilometer zijn de verschillen weliswaar kleiner maar zelfs op 3000 kilometer hoogte is het effect - volgens mij - nog altijd een 1/8 van dat op de grond. Een verschil van 8 meter is daar dus theoretisch meetbaar.

Jammergenoeg zegt de Nederlandse wikipedia er te weinig over

[pallieter]

Juist peter,
Met atoomklokken kan je dat inderdaad meten.

[MaartenV]

Zelfs wanneer het verschil zeer klein is hier op Aarde, maakt dit een groot verschil uit voor in wat soort universum we leven voor mij. Een universum waar men een vaste leeftijd kan toedichten aan dat universum an sich, of een universum waarin dat niet mogelijk is omdat tijd nu eenmaal relatief is.

[Mullog]

Volgens mij is het als volgt.

Een waarnemer heeft in zijn eigen referentiekader een seconde die een seconde duurt en een meter die een meter lang is. Het licht beweegt zich voor die waarnemer met de lichtsnelheid, zijnde circa 300.000 km per seconde.

Als je nu twee verschillende referentiekaders naast elkaar legt. Bewegend ten opzichte van elkaar of in een verschillend zwaartekrachtveld, dan zullen de waarnemers ieder voor zich constateren dat de lichtsnelheid nog steeds de lichtsnelheid is, zijnde circa 300.000 km per seconde. Maar zij zullen ook constateren dat de klokken ten opzichte van elkaar een ander tempo hebben en dat de meters in de richtingen die er toe doen een verschillende lengte hebben. Uiteindelijk zal dit ertoe leiden dat ze op hetzelfde resultaat uitkomen.

[pallieter]

Zelfs wanneer het verschil zeer klein is hier op Aarde, maakt dit een groot verschil uit voor in wat soort universum we leven voor mij. Een universum waar men een vaste leeftijd kan toedichten aan dat universum an sich, of een universum waarin dat niet mogelijk is omdat tijd nu eenmaal relatief is.

Nee Maarten,

We spreken hier over een verschil van 1 seconde op 10 miljard jaar.

[MaartenV]

Pallieter, wat is dan nog het verschil met een (hypothetisch) universum met een absolute tijd? Waar tijd niet relatief is. (Newtons universum)

In dit universum verschillen waarnemers van mening over de verstreken tijd in het heelal. Er is geen absolute standaard voor de juiste hoeveelheid verstreken tijd in dit universum.

[Mullog]

Pallieter, wat is dan nog het verschil met een (hypothetisch) universum met een absolute tijd? Waar tijd niet relatief is. (Newtons universum)

In dit universum verschillen waarnemers van mening over de verstreken tijd in het heelal. Er is geen absolute standaard voor de juiste hoeveelheid verstreken tijd in dit universum.

Er is wel een absolute standaard. Namelijk dat de lichtsnelheid voor iedere waarnemer constant is. Daarmee is de door het licht afgelegde afstand in een bepaalde tijdsperiode voor iedere waarnemer hetzelfde.

De ouderdom van het heelal 13,8 miljard jaar o.i.d. laat zich vertalen in de afstand van de verst verwijderde objecten. Leeftijd wordt daarmee gelijk aan afstand. En relatief t.o.v. elkaar bewegende waarnemers komen, met dank aan tijddilatatie en lengtecontractie op dezelfde waarde uit.

Althans, dat denk ik dus.

[pallieter]

Pallieter, wat is dan nog het verschil met een (hypothetisch) universum met een absolute tijd? Waar tijd niet relatief is. (Newtons universum)

In dit universum verschillen waarnemers van mening over de verstreken tijd in het heelal. Er is geen absolute standaard voor de juiste hoeveelheid verstreken tijd in dit universum.

In 99,999999999999999999999999999...% van het universum is er geen verschil. Je kan je echt niet inbeelden hoe leeg het universum is.

[MaartenV]

Volgens mij is hier het allerkleinste verschil, hoe klein ook, significant. Het is het verschil dat het verschil maakt voor in wat voor soort universum wij leven. Al is het verschil een miljardste van een seconde. Er is een verschil, en dat op zich is significant.


Wat is de leeftijd van het universum voor een foton? Wat is de leeftijd van het universum voor een hypothetische waarnemer in de buurt van een zwart gat?

Wanneer je met je telescoop kijkt en een foton je oog bereikt, na miljarden jaren van reizen door het heelal (volgens onze norm voor tijd), ben je dan niet verwonderd dat die foton zelf geen seconde is verouderd sinds zijn vertrek?

Stel dat je heel veel reist met het vliegtuig met een atoomklok bij de hand. Na verloop van tijd zal er een significante afwijking zijn van jouw idee van tijd (jouw atoomklok) t.a.v. de klokken van andere waarnemers op Aarde. Dat is relativiteit t.g.v. relatieve snelheid.

Ofwel leef je in Newton's universum ofwel in dat van Einstein. En als Einstein concludeert dat het universum 13.8 miljard jaar oud is uit zijn relativiteitstheorie (zijn veldvergelijkingen), is dat volgens mij een contradictie. Je kan niet enerzijds concluderen dat tijd relatief is en anderzijds uit diezelfde theorie concluderen dat er een bepaalde leeftijd is van het universum op zich. Dat is intern contradictorisch.

[pallieter]

Maarten,

Tijd is relatief wanneer je in de buurt van een zwaartekrachtveld komt of met relativistische snelheden reist. Voor de berekening van de ouderdom van ons universum zijn deze effecten vanuit ons standpunt verwaarloosbaar.

Zit je in een zwart gat dan zal de tijd gewoon stil staan. De tijd in de rest van het universum gaat gewoon door, alleen niet voor jou.

[MaartenV]

Zit je in een zwart gat dan zal de tijd gewoon stil staan. De tijd in de rest van het universum gaat gewoon door, alleen niet voor jou.

Ja dat is zo. Maar wie bepaalt dan de norm voor tijd? De waarnemer in dat zwarte gat of jij op Aarde?

De idee van de hypothetische waarnemer in het zwarte gat over de leeftijd van het heelal is evenwaardig aan dat van een aardse waarnemer.

[pallieter]

Ja dat is zo. Maar wie bepaalt dan de norm voor tijd? De waarnemer in dat zwarte gat of jij op Aarde?

Momenteel zijn we er nogal sterk van overtuigd dat de ruimtetijd (tijd +ruimte) (https://nl.wikipedia.org/wiki/Minkowski-ruimte) komt van gepaarde fotonen. Omgekeerd zouden gravitonen deze dan weer "vernietigen".

Voor de moedigen onder ons:
https://www.quantamagazine.org/time-ent ... s-20160119
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1807/1807.06433.pdf

De idee van de hypothetische waarnemer in het zwarte gat over de leeftijd van het heelal is evenwaardig aan dat van een aardse waarnemer.

Nee hoor, dat is een beetje stellen dat iemand aan de rand van het zwembad even nat is als diegene in het zwembad.