De relativiteitstheorie werkt. Altijd en overal. Het is een van de best geteste theorieën uit de natuurkunde en altijd klopt het… Zelfs voor jou in je eigen, veilige huisje, heeft de relativiteitstheorie gevolgen.
En ja: het is gemeten! Je gaat er gelukkig weinig last van krijgen.
Natuurkundigen van de Universiteit van Colorado Boulder zetten twee hypernauwkeurige atoomklokken in twee aangrenzende kamers op exact dezelfde verdieping. De kamers lagen 10 meter uit elkaar. De hoogte boven de begane grond was identiek – dat is belangrijk, want volgens de relativiteitstheorie vervormt zwaartekracht de ruimtetijd. Op verschillende hoogtes is de zwaartekracht net anders en lopen dus klokken per definitie niet meer gelijk. Bovendien zijn de omloopsnelheden door de draaiing van de aarde niet meer gelijk. Verstorende effecten, dus.
Maar daarover gaat dit niet: de kamers lagen op dezelfde verdieping. Naast elkaar. Maar de tijd ging tóch niet in hetzelfde tempo. De klokken zijn meetbaar uit de pas geraakt! Waardoor kwam dit nu? Wel: dit gebeurde vanwege de spulletjes in de directe omgeving. Subtiele verschillen in muurdikte, de lay-out van meubels en apparatuur. Zelfs het verzamelde vuil, rondslingerende boeken en kleren… Het heeft allemaal massa. De massa kromt de ruimtetijd. Niet veel, maar net genoeg om verschillen in de ‘tijdstroom’ meetbaar te veranderen.
Het team mat een verschil van 10^-21 (tien tot de macht van min 21, een 0 dan een komma en dan eerst 20 nullen achter de komma) seconden per seconde. Dat is ongelofelijk weinig, een fractie van een fractie van een fractie van een knipoog. In de praktijk natuurlijk niet merkbaar, maar het bewijst wel dat de algemene relativiteit op menselijke schaal werkt.
Toepassing
Heeft dit onderzoek praktisch nut? Ja, een beetje. Geologen kunnen nu bijvoobeeld kloknetwerken bouwen om de massaverdeling onder de grond, aan de binnenkant van de aarde, in kaart te brengen. Zonder dat ze een gat te hoeven graven. Dat is handig!
En voor ieder van ons: in een volle kamer met heel veel spullen gaat de tijd net ietsjes langzamer. Veel papieren boeken, vooral, die hebben lekker veel massa (je hoeft ze hiervoor niet per se te lezen). Het is een handig weetje, voor als je heel graag oud wilt worden….
SF-verhaal
Een mooi SF-verhaal over het relativistische tijdsverschil dat kan optreden is ‘Hole 9’.
Het staat in de SF-verhalenbundel ‘Zwervers‘. Online kun je het hier lezen: https://www.fantasize.nl/tag/hole-9/
Bron:
Bothwell, T., et al. (2025). Science. University of Colorado Boulder (JILA) & National Institute of Standards and Technology (NIST)
Wettum.org 