Wikisage is op 1 na de grootste internet-encyclopedie in het Nederlands. Iedereen kan de hier verzamelde kennis gratis gebruiken, zonder storende advertenties. De Koninklijke Bibliotheek van Nederland heeft Wikisage in 2018 aangemerkt als digitaal erfgoed.
- Wilt u meehelpen om Wikisage te laten groeien? Maak dan een account aan. U bent van harte welkom. Zie: Portaal:Gebruikers.
- Bent u blij met Wikisage, of wilt u juist meer? Dan stellen we een bescheiden donatie om de kosten te bestrijden zeer op prijs. Zie: Portaal:Donaties.
Ruimte-tijd
Ruimte-tijd oftewel tijdruimte is een begrip uit de theoretische fysica dat de vier dimensies van ons universum geïntegreerd in één model beschrijft:
Deze verenigde visie vloeit voort uit de relativiteitstheorie, welke stelt dat ruimte en tijd niet los van elkaar staan, maar met elkaar verweven zijn.
Ruimtetijd en de speciale relativiteitstheorie
Albert Einstein stelde in zijn speciale relativiteitstheorie dat het niet mogelijk is over ruimte en tijd als twee afzonderlijke entiteiten te spreken, maar dat er slechts één entiteit bestaat nl. de ruimte-tijd, die in feite alle gebeurtenissen in het verleden, heden en toekomst in ons heelal bevat. De tijd is daarbij een dimensie net als de andere, die echter op menselijke schaal anders wordt ervaren. De vier dimensies worden ook in dezelfde eenheid gemeten: door de vaststaande lichtsnelheid komt 299 792 458 meter overeen met 1 seconde.
Deze visie staat volledig haaks op die van Newton, waarin zowel ruimte en tijd als absoluut werden gezien. Er is nog wel iets van in terug te vinden uit de theorieën van Leibniz en Ernst Mach, volgens welke ruimte niet absoluut is en (al dan niet versnelde) bewegingen relatief zijn.
Krommingen in de ruimtetijd
Volgens de veldvergelijkingen van Einstein beschrijft een voorwerp dat met constante snelheid door de ruimtetijd beweegt een rechte lijn, maar wanneer het versnelt legt het een kromme baan af door de ruimtetijd. De ruimtetijd wordt ook gekromd door de in het heelal aanwezige materie en energie, hoofdzakelijk in de vorm van sterren en planeten. Hieruit volgt dat 1) snelheid in feite altijd relatief is en 2) zwaartekracht en versnelling op hetzelfde neerkomen, nl. op krommingen in de ruimtetijd, het zogeheten equivalentieprincipe. Een voorwerp dat versnelt levert altijd iets van zijn massa èn zijn beweging door de tijd in, zodat de som van deze waarden ofwel zijn plaats in de ruimtetijd onder alle omstandigheden gelijk blijft.
Doordat licht, dat vermoedelijk geen enkele massa bezit, met de grootst mogelijke snelheid door de ruimtetijd beweegt is het onmogelijk om sneller dan het licht te reizen. (Om soortgelijke redenen is ook de doorsnede van het volledige heelal vermoedelijk veel groter dan 13,7 miljard lichtjaar, een waarde die alleen is gebaseerd op de afstand tot de verst waarneembare sterrenstelsels en de geschatte leeftijd van het heelal).
Ruimtetijd versus snaartheorie
Na recent onderzoek in de snaartheorie is het niet meer zeker dat ons universum inderdaad uit slechts 4 dimensies bestaat: de wiskundige formules voorspellen tot wel 12 dimensies. Deze andere 8 dimensies zijn niet door mensen waar te nemen doordat ze 'opgerold' zouden zitten in de kleinste deeltjes materie. De uiteindelijke werkelijkheid van deze dimensies bestaat vooralsnog uitsluitend binnen de wiskundige modellen die worden gebruikt om (sub)atomaire en kosmische waarnemingen te verklaren en te voorspellen. De laatste dimensie zou de dimensie zijn die eigenlijk niet tot ons universum behoort maar zou de Chaos beschrijven waaruit ons universum is ontstaan en waar ons universum als een soort van bel in deze chaos drijft. Dit is één van de aspecten van de M-theorie.