Hoe heeft Einstein tijdvertraging bewezen?

Hij heeft dat niet proefondervindelijk bewezen.

De eerste echte proeven die een aanwijzing zijn dat zijn theorie inderdaad klopte werden pas in 1971 gedaan, ongeveer 15 jaar na de dood van Einstein.

In 1971 besloten de Amerikaanse wetenschappers Joseph Hafele en Richard Keatin een proef uit te voeren. Het idee was dat als ze tweemaal rond de aarde zouden vliegen met commerciële vluchten er een meetbare tijddilatatie zou zijn ontstaan. Om dit te kunnen meten namen ze vier atoomklokken mee. Daarnaast lieten ze ook een atoomklok thuis in Washington.

Op 4 oktober 1971 om 19:30u vertrok de eerste lading atoomklokken. Ze gingen oostwaarts, met de draaiing van de aarde mee. De dubbele wereldreis duurde iets meer dan 65 uur, waarvan ruim 41 uur lijnvluchten werd doorgebracht.
Ruim een week later, op 13 oktober, werd dezelfde lading klokken westwaarts gestuurd. Op een reis van ruim 80 uur, tweemaal rond de planeet.
Bij terugkomst in Washington vergeleken ze hun atoomklokken met klokken die op de grond waren achtergebleven. En wat bleek? De klokken die naar het oosten waren gereisd liepen gemiddeld 59 nanoseconden achter! Oftewel 59 miljardsten van een seconden. De klokken die naar het westen waren gegaan liepen 273 nanoseconden voor.

Hafele en Keating berekende hoeveel tijd ze volgens de relativeitstheorie zouden moeten hebben gewonnen of verloren en dat kwam het overeen met het tijdsverschil van hun reizende atoomklokken.

Hafele en Keating probeerden hun eigen resultaten vervolgens ook te ontkrachten. Ze gingen na of hun atoomklokken misschien op andere manier waren beïnvloed. In hun artikel staat te lezen dat druk en temperatuur geen systematische fout produceren in de atoomklokken, de klokken extreem goed bestand zijn tegen acceleratie en ze driedubbel afgeschermd waren tegen kosmische straling.

De twee Amerikanen wisten het zeker. De verloren en gewonnen nanoseconden waren afkomstig uit relativistische effecten. En Einstein was niet van zijn troon gestoten.

De tijd hangt niet af van de snelheid waarmee je reist. De tijd gaat altijd even snel voor je. Wat Einstein heeft bewezen is dat tijd relatief is. Het fundament voor die uitspraak was zijn stelling dat de lichtsnelheid voor iedere waarnemer constant is, namelijk 299.792.458 m per seconde.

Stel een reiziger zit in een trein en die rijdt 30 m per seconde. Hij schijnt met een zaklamp in de rijrichting van de trein en ziet dat het licht een snelheid heeft van 299.792.458 m per seconde. Op het perron staat iemand en die kijk naar de trein en meet ook de lichtsnelheid van het licht dat uit de zaklamp komt. Je zou verwachten dat die een snelheid zou meten van 299.792.488 m per seconde (30 m per seconde meer vanwege de snelheid van de trein) maar dat is niet het geval. Ook hij meet een snelheid van 299.792.458 m per seconde. Dat kan alleen als de tijd voor de man op het perron sneller verloopt dan voor de man in de trein.

De conlusie van Einstein oer bovenstaande is dat tijd relatief is. Je meet het altijd ten opzichte van iets anders en afhankelijk daarvan verloopt tijd sneller of langzamer. Maar voor degene die de tijd meet en voor datgene waarvan hij de tijd meet is een seconde alstijd precies een seconde. Snelheid en lengte zijn ook relatief en passen op dezelfde wijze binnen deze theorie.

Toegevoegd na 6 minuten:
De algemene relativiteitstherie (AR) is bewezen omdat er een aantal voorspellingen door werden gedaan die uit bleken te komen., Einstein zelf heeft de baan van Mercurius berekent als onderbouwing van de theorie. DEze baan vertoonde een afwijking die wel verklaard werd door de AR maar niet door de zwaartekrachtwetten van Newton. Daarna is de afbuiging van licht bij een zonsverduistering bewezen door Arthur Eddington (ook zoals de theorie voorspelde). Dat waren de eerste bewijzen.

Pas later konden andere effecten bewezen worden zoals tijddilletatie omdat toen pas de technieken, zoals atoomklokken, beschikbaar kwamen die nauwkeurig genoeg waren om de effecten te meten.

Tot op heden houdt de theorie stand.