Veroorzaakt de tijddilatatie een vertraging van biochemische processen en tragere veroudering?

Gaan ze op dezelfde datum dan ook met pensioen?
En is de resterende levensverwachting voor beide even lang?

@Erotisi
De tijd voor de astronaut verloopt langzamer tov degene die thuis op aarde blijft. Dat is een feit. Voor zover ik weet, heeft de pensioenwet geen clausule die rekening houdt met relativistische effecten. Daarom zou ik zeggen dat de tweeling op dezelfde datum met pensioen gaan. Is hun levensverwachting even lang? In basis wel. Ze kunnen allebei de gemiddelde leeftijd waarschijnlijk wel halen. Dat weet ik natuurlijk niet zeker. Je zou zelfs kunnen zeggen dat de levensverwachting van de thuis blijvende broer langer is omdat het vak van astronaut heel erg gevaarlijk is. Maar eenmaal thuis merk je alleen het leeftijdsverschil tussen de 2. Verder niets.

@Erotisi. Met jouw kennis verwacht ik dat je vraagt naar de bekende weg.
Maar fijn dat @Thecis deze alsnog serieus beantwoord heeft. Op zichzelf is het wel een interessante vraag.

Thecis, als de biologische processen ook trager zijn verlopen zou je misschien juist verwachten dat de astronaut ook een langere levensverwachting heeft. Ofzou de astronaut niet minder rimpels hebben dan de thuisblijvers? Oze, deze materie beheers niet zo goed als je denkt hoor.

Zie mijn reactie hierboven: het hele punt van tijd-dilatatie is, dat de betrokkenen dit niet merken , behalve als (bij twelingenvoorbeeld) ze elkaar ook weer ontmoeten. De ervaren tijd blijft voor jezelf gelijk. De astronaut heeft dus vanuit zijn eigen standpunt geen langere levensverwachting.

@tinus1969
Dat is het hele ingewikkelde van de relativiteitstheorie... het is maar net vanuit welk standpunt je kijkt.
Voor ieder voor zich is de tijd normaal verlopen. Voor een waarnemer op een vast punt niet. Wat ik niet met je eens ben is dat de tweelingen elkaar zouden moeten ontmoeten. Het verschil is ook op afstand ontstaan.

@Ozewiezewozewiezewallakristallix
Ik denk dat Tinus bedoelt dat je zelf niets merkt van tijdsdilatie. Voor jou verloopt de tijd net zoals anders. Stel dat je 20 jaar onderweg bent geweest (met relativistische snelheden gaan we hier even van uit), dan ben je 20 jaar verder. Behalve stevige spierdystrofie en wellicht 187 psychoses na, was er niets noemenswaardig gebeurd. Het echte verschil merk je pas als je terug komt in je oude referentiekader (aarde) waar wellicht 40, 80 of misschien wel 500 jaar is verstreken (afhankelijk van hoe snel je bent gegaan).

@Erotisi
voor beide (de tweeling) verloopt de tijd gewoon. Beide merken helemaal niets en beiden hebben een gewone levensverwachting (we gaan even niet uit van beroepsrisico's e.d.).
Stel dat de tweeling is geboren op 1 jan 2000. Dat rekent gemakkelijk. Laten we zeggen dat de gemiddelde levensduur 80 jaar is. En aangezien de tweeling volledig gemiddeld is, zullen ze ook het loodje leggen op 1 jan 2080.
1 van de tweeling blijft op aarde, de Thuisblijver. Hij zal dus op 1 jan 2080 het onzichtbare koor komen te versterken.
de andere van de tweeling, de Astronaut, gaat met een relativitische snelheid onderweg. Hij heeft last van tijdsdilatie en hij neemt de tijd op dat hij weg is en dat is precies 20 jaar. Zijn andere helft, Thuisblijver, heeft ook de tijd opgenomen dat Astronaut weg is. Thuisblijver meet dat op op precies 40 jaar.
(zie vervolg)

Aangezien Astronaut ook zeer gemiddeld is, zal Astronaut ook zijn Maker ontmoeten als hij 80 wordt. Echter, gedurende 40 jaar op aarde, heeft hij maar 20 jaar geleefd (even lekker plastisch gezegd, anders gezegd, tijdens zijn reis van 20 jaar, is er 40 jaar op aarde verstreken).
Dat wil zeggen dat Astronaut nog steeds gewoon 80 jaar oud wordt, precies het gemiddelde. Maar door het "smokkelen" door te reizen met relativistische snelheden, zal hij komen te overlijden op 1 jan 2100, wanneer hij lichaamstechnisch gezien precies 80 jaar is, maar voor aarde (die kijkt naar geboortedatum en overlijdensdatum en geen rekening houdt met uitstapjes met relativistische snelheden) 100 jaar is geworden. Ik heb het in andere draadjes al wel eens genoemd. De film Interstellar laat dit principe op meerdere momenten heel goed zien. Bijvoorbeeld op de waterplaneet (waar elk uur op het oppervlakte overeenkomt met iets van 12 of 20 jaar in het ruimteschip wat verderop hangt).

@Thecis; Ik denk dat Tinus bedoelt dat je zelf niets merkt van tijdsdilatie.
Precies. Jij begrijpt mij.

Ik schreef eerder al: "Voor ieder voor zich is de tijd normaal verlopen. Voor een waarnemer op een vast punt niet." Volgens mij bedoelen we allemaal hetzelfde.
Ik was het alleen niet eens met dat verplichte ontmoeten.
Laat ik een ander voorbeeld geven: Onze astronaut wil gaan landen op een ver weg gelegen planeet. Daarvoor is hij op zijn eigen horloge 10 jaar onderweg. Door zijn hoge snelheid (tijddilatatie) is er op aarde geen 10, maar 15 jaar verstreken. Echter ook op de landingsplaats is er nu 15 jaar verstreken. Wanneer onze astronaut geen rekening houdt met tijddilatatie, dan zal hij op het einde van zijn reis een leeg gat in de ruimte aantreffen omdat ook de planeet en diens moederster inmiddels 5 jaar verderop in hun baan zijn. Er is geen ontmoeting met aarde of tweelingbroers, maar toch heeft de tijddilatatie een behoorlijke impact.

We bedoelen inderdaad hetzelfde. Het voornaamste is dat je het "tijdsverschil" pas zou kunnen merken op het moment dat je terug gaat naar het oorspronkelijke referentiekader. Als dat op een andere planeet is, kan dat ook MITS er enige referentie met aarde is. Als je naar een nieuwe planeet gaat, klopt het ook wat je zegt, maar heb je niets om de tijd tegen af te spiegelen. Vandaar dat ee het vergelijken met terugkomen, maar de bottomline is dat je terugkomt in je eigen referentiekader en vergelijkingsmateriaal hebt, waar dat dan ook is.

Natuurlijk is er een referentiekader nodig. Het heet niet voor niets Relativiteitstheorie.
tinus1969 leek te suggereren dat een terugkeer naar aarde noodzakelijk was. Dát is niet correct.
Maar we draaien kringetjes... We bedoelen allemaal hetzelfde. Alleen is geschreven taal een wat moeilijk vervoermiddel voor dit soort discussies.

De vraag die je ook nog kunt stellen is in hoeverre vertraging van biochemische ook werkelijk leidt tot vertraging van veroudering. Is het mogelijk dat je juist sneller verouderd. Bijv onder het mom 'rust roest'......

@Erotisi
De tijd verloopt letterlijk trager. De vraag die je nu stelt is al lang beantwoord. Je gaat er niet sneller van verouderen als je tijddilatie hebt vanwege wat voor principe dan ook. Je merkt er echter niets van omdat jijzelf ervaart dat de tijd gewoon loopt. Maar voor iemand in een ander referentiekader gaat jouw tijd langzaam (of juist snel). Kortom, je leeft gewoon je leven. Biochemische processen, halfwaardetijden of wat dan ook zijn onderhevig aan de tijd die we allemaal kennen. Als de tijd "langzamer" verloopt, "word" je daardoor ouder. Tijddilatie is ook bijvoorbeeld aan te tonen met elementaire deeltjes die in onze atmosfeer komt. Op hoogte meet je 100%, op het aardoppervlak zou je nog maar 10% moeten meten ivm halfwaardetijd. Echter meet je daar 80% omdat door de relativistische snelheden de tijd voor die deeltjes langzamer verloopt (voorbeeld is op waarheid gebaseerd, getallen niet precies correct).

Dan resteert nog de vraag hoe kan dat. Maw wat is precies de oorzaak van de vertraging?

Was het overigens ook nog zo dat igv de tweeling terugkeert naar de aarde het effect verdwenen is? Immers voor de thuisblijver is de meting anders op het moment dat de astronaut omkeert terug naar aarde?

Nee, terugkeer naar aarde doet het effect niet teniet.

@Erotisi
We weten niet waarom er tijdsilatie is. We weten wel dat het er is.
(Net zoals we ook niet weten waarom massa ruimtetijd kromt. We weten wel dat dat zo is).

Het effect van tijddilatie wordt niet teniet gedaan. En het klopt dat de meting voor de twee anders is. Dat is juist het hele idee met relativiteit. Waarnemers in verschillende referentiekaders kunnen verschillende uitkomsten hebben op dezelfde meting. En dat is moeilijk te volgen. Het is een hele andere manier van denken. Zeker omdat we het niet gewend zijn.

Oh ja de tweelingparadox zoekt de oplossing juist in de terugkeer. Wel lees ik dat de terugreis zelf wel veroorzaakt dat de thuisblijver jonger wordt (of eigenlijk zijn tijd ook langzamer wordt) maar omdat de omkering zelf zo'n groot effect had blijkt de astronaut bij aankomst toch jonger te zijn.

@Erotisi
Dat klopt niet. Vanuit relativiteit kan je namelijk niet zeggen wie stil staat en wie beweegt wanneer beide met een constante snelheid bewegen. Om te kijken wie dan degene is die het jongst "blijft" moet je kijken naar degene die uit het referentiekader stapt (ook wel gezegd, degene die de symmetrie verbreekt). In dit geval is dat degene dat de astronaut. Namelijk door te versnellen naar een relativistische snelheid.
Nu kunnen er 2 dingen gebeuren:
1. Astronaut gaat naar een andere planeet. Na het versnellen, wordt er weer afgeremd. Tijdsdilatie heeft nu al plaatsgevonden. De reis naar de ster 10 lichtjaar van ons vandaan heeft hij bereikt in 20 jaar voor ons. Hijzelf heeft er echter 10 jaar over gedaan (niet doorrekenen, gaat om het idee). Dit verschil heb je sowieso! Hij hoeft niet terug te keren om dit verschil te merken. Hij ziet alleen niet hoe oud zijn broer is geworden, maar hij merkt wel dat de reis aanzienlijk sneller is gegaan dan het lijkt voor Thuisblijver.

2. Astronaut versnelt naar een relativistische snelheid en remt pas weer af bij aarde (dus maakt een hele grote cirkel). Ten eerste moet hij versnellen, hij moet aan het einde afremmen, maar het maken van een cirkelbeweging is versnellen naar het middelpunt en dus niet meer een rechtlijnige beweging met constante snelheid. Oftewel ook hier stapt Astronaut buiten het referentiekader en zal hij degene zijn die de relativistische effecten ondervind.

Dát tijddilatatie bestaat, volgt onontkomelijk uit de waarneming dat de lichtsnelheid voor elke waarnemer gelijk is - onafhankelijk van de snelheid van de waarnemer, en onafhankelijk van de snelheid van de lichtbron.

Tijddilaatatie kan groot genoeg zijn om in zo'n 45 jaar meer dan 10 miljard lichtjaar af te leggen zonder de lichtsnelheid te overschrijden, en zonder een hogere versnelling te hoeven ondergaan dan 1 G.

https://www.omnicalculator.com/physics/space-travel
5 jaar, ca 10 lichtjaar
10 jaar, ca 167 lichtjaar
15 jaar, ca 2200 lichtjaar
20 jaar, ca 30.000 lichtjaar
...
30 jaar, 5,1 miljoen lichtjaar
...
40 jaar, ca 900 miljoen lichtjaar.
45 jaar, ca 11 miljard lichtjaar
50 jaar, ca 186 miljard lichtjaar
55 jaar, ca 2000 miljard lichtjaar
60 jaar versnellen met g: Het vliegend spaghettimonster zegt dat je nu echt moet ophouden. Bedenk trouwens wel dat je al snel niets meer hebt om naar terug te keren. Als je 10 jaar met g versnelt, is er op aarde iets meer dan 167 jaar verstreken. Naarmate je het langer doet, wordt het extremer. met 42 jaar versnellen met g, is er op aarde ca 2.5 miljard verstreken. Dan is de zon zodanig geexpandeerd dat aarde verschroeid is dan niet al in de zon zit. met 55 jaar is de kans al groot dat alles met meer dan de lichtsnelheid van je af beweegt en dat je dus in totale duisternis zit. Geen sterren meer, geen licht meer wat je bereikt. Totale isolatie.

Over welke snelheden en objecten heb je het dan? Voor een foton staat de tijd toch stil? Speelt dat effect overigens ook indien astronaut voor 20 jaar op de zon zou verblijven en dan terug zou komen?

We hebben het dan over een ruimteschip doe versnelt met g. Oftewel 9.81 m/s.
Dat effect speelt ook op de zon vanwege de verhoogde zwaartekracht, maar net zoals er voor het ruimteschip geld dat er een paar praktische bezwaren zijn, zo zijn er voor een verblijf op de zon ook een paar praktische nadelen.
De bovenstaande tijden gelden alleen theoretisch voor het ruimteschip. Voor een foton staat de tijd stil. Ik weet niet precies waar de vraag vandaan komt. We hebben het hier niet over fotonen gehad.

Maar in de 50 jarige astronaut zijn paspoort staat wel 100 jaar. Is dan niet gewoon alles 50 jaar vertraagt?
Maar ik begrijp je punt en lijkt ook wel een semantische discussie.

En het is inderdaad ook heel anders als je iemand op zijn 50e verjaardag voor 50 jaar in de ijskast zou kunnen zetten en na 100 jaar mogelijk wel nog steeds een biologische leeftijd heeft heeft van 50 jaar. Maar dat is natuurlijk toekomst muziek en misschien kan Cryofiel hier later iets meer over zeggen als het uit zijn ijs is herrezen......