The Science House Column 013: De trein van 7u53


Gemakkelijk toch – afspraken maken. Je legt dag en uur vast, en op het vastgestelde tijdstip ontmoet je elkaar. Nu worden de klokken op de computers via internet  gesynchroniseerd, zodat we op de minuut en de seconde kunnen weten hoe laat het is. Dat je horloge ‘achter loopt’ is allang geen excuus meer.

Dat is ooit anders geweest. Eeuwen geleden had ieder dorp ongeveer een beetje zijn eigen tijdrekening. Dat was ook moeilijk anders te regelen – de Zon stond overal op een min of meer ander moment op haar hoogste punt. Dus met zonnewijzers lukte het niet zo goed. De ‘uren’ waren ook langer in de zomer dan in de winter. Ook dat was een probleem.

Clock.jpgEen paar slimmeriken hadden toen al gezien dat de frequentie van een slinger (bijna) alleen afhangt van de lengte van die slinger. En een ander paar slimmeriken hadden dat idee toegepast om er een klok van te maken. Klokken waren praktischer dan zonnewijzers. Maar er was toen geen internet, dus dat synchroniseren was niet zo evident.

Het werd al helemaal een ramp toen men met treinen begon te rijden. Aangezien die met een duizelingwekkende snelheid van zeker 30 kilometer per uur door het landschap tjoeke-tjoekten, begon de nood aan correct gesynchroniseerde stationsklokken groter te worden. Het was een voorwaarde om goed functionerende treinschema’s op te stellen. Dus begon men eind 19de eeuw met een groot programma voor synchronisatie van de klokken doorheen het netwerk van treinstations.

 

1879 is een rampjaar in de treingeschiedenis. In dat jaar gaat het vioolconcerto in D van Brahms in première, wordt de bibliotheek van Hawaï gesticht en verkoopt men voor het eerst melk in glazen flessen. En ja, ook een zekere Albert Einstein wordt geboren.

Eind 19e eeuw had men de techniek van nauwkeurig werkende klokken onder de knie en stond de organisatie op poten om de klokken doorheen het treinnetwerk mooi synchroon te laten lopen. Maar Einstein keek eens aandachtig naar de overbekende vergelijkingen van Maxwell en ontdekte dat de tijd daar wat eigenaardige dingen doet. Hij kwam tot het besluit dat de tijd niet voor iedereen op dezelfde manier verloopt. Als je beweegt, loopt de tijd trager, op de zee loopt de tijd trager dan in de bergen. Op de keper beschouwd heeft iedereen een andere tijd. Maar als dat zo is, dan is het begrip ‘nu’ niet meer relevant. Wiens ‘nu’: die van jou, of die van mij? Dus… synchroniseren is een fysische onmogelijkheid.

In spoorwegmaatschappijen werken doorgaans weinig theoretische fysici. Men heeft dan toch maar verder de klokken gesynchroniseerd – zij het natuurlijk met een afschuwelijke onnauwkeurigheid van een paar nanoseconden (dat de treinen vandaag nog steeds niet altijd op schema rijden heeft helaas andere redenen). 

Dus eeuwen geleden zat men er nog niet zo ver naast. Ieder dorp, zelfs iedere mens, heeft inderdaad zijn eigen tijd. En als je horloge achterloopt…zeg dan gewoon dat je te lang aan zee hebt gezeten. Geen kat zal je geloven, maar het is wel correcte fysica.

 

Tekst: Ignaas Declercq, The Science House - september 2020

The-Science-House-Telegraph.png