zo werkt tijd volgens natuurkundige Carlo Rovelli
Carlo Rovelli ziet tijd als een fenomeen dat we ervaren, maar niet op zichzelf bestaat. Om het niet-bestaan van tijd te snappen moeten we niet vragen wát tijd is, maar hoe het te werk gaat. Zo kunnen we onze dagelijkse reis door de tijd op een andere manier begrijpen.
Medio 2024 werd de nauwkeurigste klok in het universum gepresenteerd: een atoomklok die elke dertig miljard jaar slechts één seconde voor- of achterloopt. Volgens het onderzoeksinstituut JILA helpt de klok ons met meer dan precieze tijdsaanduiding. Hou je vast: ‘Deze klok maakt nauwkeurige navigatie in de uitgestrekte ruimte mogelijk, evenals het zoeken naar nieuwe deeltjes. De klok gaat verder dan alleen tijdwaarneming. Met hun toegenomen precisie kan deze volgende generatie tijdwaarnemers verborgen ondergrondse minerale afzettingen onthullen en fundamentele theorieën zoals de algemene relativiteitstheorie met ongekende nauwkeurigheid testen.’
Nauwkeurig de tijd meten schept dus bijzondere nieuwe mogelijkheden. Maar wat meten we dan precies? Want wat is tijd eigenlijk? Volgens Carlo Rovelli, natuurkundige en schrijver van boeken over bijzondere natuurkundige fenomenen, bestaat ‘de tijd’ helemaal niet. Het tijdsgevoel dat we ervaren in ons hoofd is relatief en hangt van de situatie af: wanneer we moeten wachten wordt tijd anders ervaren dan wanneer we heel gelukkig zijn, of onder narcose.
Maar de ‘objectieve tijd’, die is toch wel nauwkeurig meetbaar? Jazeker, dat is wat de nieuwste atoomklok bewijst. Echter totdat je beweegt, want dan wordt die tijd evenzeer relatief. Natuurkundig gezien en volgens de relativiteitstheorie is de tijd anders wanneer je in beweging komt. Dat is vooral merkbaar bij extreem snelle beweging, een fenomeen dat bekendstaat als de tweelingparadox: als één tweelingbroer of zus in een ruimteschip stapt en reist met een snelheid die in de buurt komt van de lichtsnelheid, verschijnt er een duidelijk merkbaar verschil met de tijd die verloopt bij de achterblijver op aarde. Bij hoge snelheid kan er voor de ruimtereiziger een paar uur verstreken zijn en bij de achterblijver een paar maanden.
Hoe sneller de reiziger beweegt, hoe trager alle biologische processen aan boord verlopen, zelfs die van het denken. De reiziger wordt in alle opzichten minder snel oud dan de achterblijver. Datzelfde gebeurt overigens ook in een sterk zwaartekrachtsveld, zoals zo mooi verbeeld is in de film Interstellar. Hoe sterker het zwaartekrachtsveld, hoe langzamer de tijd verloopt.
Dat tijd afhankelijk is van locatie en verplaatsing lijkt enkel theorie, want we kunnen helemaal niet in de buurt van de snelheid van licht komen. Toch houden we in praktische zin rekening met de navigatiesatellieten die aan de hand van nauwkeurige kloksignalen meten waar we ons op aarde bevinden. Tussen die satellieten en onze apparaten op aarde is er een miniem te meten tijdsverschil omdat de satellieten sneller bewegen en een zwakkere zwaartekracht ondervinden dan de apparaten op aarde. In GPS-satellieten verloopt de tijd hierdoor 35 microseconde per dag sneller. Als we daar geen rekening mee zouden houden, zouden onze navigatiesystemen er kilometers naast zitten.
Als de voelbare en de meetbare tijd beide relatief zijn, wat is tijd dan? Vaak denken we: terwijl de tijd stroomt gebeuren er dingen. Een betere manier om ernaar te kijken, is dat tijd zelf het gebeuren van dingen ís. Tijd is volgens Rovelli dus geen ding, maar een aaneenschakeling van onderliggende gebeurtenissen en interacties met de wereld. Die interacties brengen processen op gang in ons brein, dat aan de hand daarvan herinneringen maakt. In de ogen van Carlo Rovelli is dit hoe we een ervaren verleden, heden en toekomst creëren.
meer wetenschapsverhalen
-
- lees artikel ‘knutselen met DNA: hoever gaan we?’
- kijk aflevering ‘hoe kan climate engineering de planeet afkoelen?’
- kijk aflevering ‘De onsterfelijken'
- kijk aflevering ‘Medicijnen van morgen’
- lees artikel ‘dit moet je weten voordat je een DNA test gaat doen’
- kijk aflevering ‘freezing fertility’
- luister podcast ‘hoe staat het ervoor met kweekvlees in Nederland?’
- meer over wetenschap