Relativiteitstheorie basic, hoofdstuk 3: het balletje


Figuur 1: de trein

Op een dag staat Jan in een weiland en hij ziet een trein voorbijkomen. In de trein is een jongetje met een balletje aan het spelen. Het jongetje rolt het balletje naar de overkant van de coupé. Dat de trein intussen met hoge snelheid voortdendert maakt voor het jongetje niets uit, net zomin als het voor het jongetje niet uitmaakt dat de Aarde ronddraait, dat de Aarde rond de Zon draait en dat het zonnestelsel voortbeweegt binnen de Melkweg. Indien het jongetje de snelheid van het balletje zou willen weten dan is hij alleen geïnteresseerd in de afmetingen van de treincoupé en de tijd die het balletje nodig heeft om naar de overkant van de coupé te rollen.

Voor Jan is de snelheid van het balletje anders want hij staat in het weiland en is daarom een waarnemer buiten de trein. Terwijl het balletje door de coupé rolt vervolgt de trein zijn weg. De snelheid van de trein is daardoor, voor Jan, onderdeel van de snelheid van het balletje. Als gevolg daarvan zal Jan een hogere snelheid waarnemen voor het balletje dan het jongetje in de trein. Voor een waarnemer buiten de Aarde is de snelheid van het balletje nog weer anders, want hij ziet het balletje door de coupé rollen én intussen de trein voortbewegen én tegelijkertijd ook nog de Aarde rond haar as draaien én de Aarde rond de Zon draaien. Alle waarnemers meten een andere snelheid van het balletje omdat zij onderling ook weer met verschillende snelheden bewegen. Helemaal in lijn met het hoofdstuk over snelheden kunnen we dus stellen dat iedere waarnemer een andere snelheid van het balletje waarneemt.