Relativitetsteorins relativitet

Om en person färdas i närheten av ljusets hastighet i ett år, bort från och sen till, eller t.o.m. i cirklar runt (?), så kommer han tillbaka till en planet (jorden) som det har gått 500 år på och alla hans släktingar är döda, det där har man ju hört.

Men varför är det han som har åldrats och inte jorden och människorna på den? Relativt till varandra har de ju rört sig lika mycket, och herr Einstein sa väl att ingen s.k. referensram är värd mer än någon annan?

Om man tar ner det på jorden och bygger en hiss som färdas mycket nära ljusets hastighet? En kille går in, åker upp, äter lunch eller nåt och åker ner igen. Vem har åldrats, han eller kompisen som satt och läste tidningen i lobbyn?

Så... beror det på all materia som finns i universum? Eller bara viss materia? Astronauten i det första exemplet har rört sig relativt mot den samlade materian i universum, även om han bara cirkulerade och hamnade på samma ställe till slut, medan de på jorden har varit ganska stillastående.

Om jag minns rätt är det hastighet relativt till den gravitation man upplever, men jag kanske svamlar nu. Gonatt.

Det stämmer att det i SR finns en symmetrisk relation mellan referenssystem i likformig, konstant, rörelse, men i TS exempel är resenärens rörelse inte likformig. Resenären har först accelererat upp till nära c, sedan bromsat, bytt riktning och sedan accelererat igen, alternativt åkt i en cirkelformad bana som också innebär acceleration. Det fanns en tråd med länkar och referenser om detta för bara några dagar sedan. Frågan brukar tas upp i alla läroböcker om SR. Jag är så gammal att jag är uppfödd på Sklar, ”Space, Time and Spacetime” så jag rekommenderar den boken.

Som osmiumkaka tog upp så bryts symmetrin av att resenären accelererar. Situationen du tar upp är vad som brukar kallas Tvillingparadoxen.

Men vem är egentligen resenären. Kan man inte lika gärna se det som att mannen i lobbyn är den som accelererar (jämfört med den andra snubben)?

Acceleration är en absolut, mätbar storhet till skillnad mot den relativa hastigheten. Varför det är så är en av fysikens djupare, inte helt lösta frågor. Den kan kopplas till Machs princip och Ehrenfests arbete som båda är fascinerande läsning som är lite för omfattande för att på ett bra sätt kunna sammanfattas i en FB-post, men en djup-googling och läsning är väl värt det. En spännande fortsättning är Unrhu-effekten som hör till de stora WTF-ögonblicken i fysik när man får huvudet runt det hela. Mycket spännande område och en bra, klok fråga. Dock inget enkelt svar, tyvärr.