The Science House Column 017: De tijd
Nieuwjaar.
Soms vraag ik me af wat een alien die naar onze Aarde kijkt wel niet moet denken. Op één specifieke plaats van de aardbaan zien ze plots het verbruik van kalkoen, kreeft en champagne snel stijgen. Ze zien hoe mensen - en overlegcomités - perse bij elkaar willen komen om iets te vieren (alhoewel de overlegcomités niet echt veel te vieren hebben). Die aliens zullen geen enkele astronomische reden vinden waarom precies op die plaats een ‘nieuw’ jaar ingezet wordt. Trouwens in China doen ze het op een ander moment. Het is gewoon een willekeurige plaats op iets dat zich voortdurend herhaalt.
Copyright afbeelding: Free Clipart
Regelmaat
De mensheid had al snel door dat er iets was als een jaarlijkse cyclus. Hoe dat kwam wist ook de hoger opgeleide holbewoner niet. Maar ze zagen duidelijk dat de Zon van stand veranderde en dat de seizoenen kwamen en gingen. Een fantastisch geschenk, zo’n regelmaat. Het laat je immers toe de zaken te structureren door die regelmaat te tellen. Hetzelfde was al gebeurd met dat andere regelmatig ding: de dag. Aangezien dat zo handig was, gaven ze het een naam: ‘tijd’. Door de tijd te meten kreeg men meer vat op wat er gebeurde in de wereld.
De holbewoner begon stilletjes aan huizen en kathedralen te bouwen en bedacht gaandeweg andere dingetjes die zich periodiek gedroegen: een leeglopend watervat, een slingeruurwerk, een Covid-golf. En toen we uiteindelijk atoombommen konden maken, konden we ook tellen hoeveel een atoom trilde. En daarmee konden we uiterst precies die 'tijd' meten.
Absolute tijd?
In de fysica is de tijd echter altijd een beetje een raar ding geweest. Toen Newton, de grootvader van de moderne fysica, zijn theorieën lanceerde, construeerde hij een ingebeeld groot uurwerk dat ergens aan een grote muur in het heelal stond te tikken: absolute tijd - universeel voor iedereen. Einstein daarentegen draaide het compleet om en stelde dat de tijd overal anders liep naargelang massa, versnellingen en snelheden.
En men begon zich af te vragen waarom de tijd altijd in één richting liep. Achteruit liep ze duidelijk nooit.
Een raar ding. Zo raar zelfs dat men zich in de fysica begint af te vragen of tijd wel een fundamentele variabele is.
Ahum ?
Tja, als tijd gewoon het meten is van een gebeurtenis die regelmatig terugkeert, dan is tijd gewoon een keten van opeenvolgende interacties. Dus kunnen we een systeem bestuderen door enkel naar die interacties te kijken zonder die variabele 't' er onnodig bij te sleuren. En wat is tijd dan als er geen regelmaat meer is? Wat is tijd dan als er helemaal niets gebeurt? Is er dan wel tijd? Hebben we de tijd wel nodig om fysische verschijnselen te beschrijven?
Nu zuchten alle scholieren die zich net de bewegingsvergelijkingen met veel tegenzin hebben eigengemaakt. Al die heerlijke x(t), v(t) en a(t) diagramma’s voor niks?
Maar da’s niet zo erg: de kerstvakantie is begonnen, de examens zijn voorbij. Het is tijd voor leukere dingen.
Prettige eindejaarsfeesten!! Ik neem er alvast de tijd voor.
Tekst: Ignaas Declercq, The Science House – 24/12/2021