§1: Ruimtetijd

Zoals je in het vorige hoofdstuk hebt geleerd zijn de eerste drie dimensies vrij simpel: van boven naar beneden, van links naar rechts en van voor naar achter. Iedereen is het daar over eens, er zijn geen onduidelijkheden. Vanaf de vierde dimensie wordt het ingewikkelder.

Stel je staat in de file. Hoewel we in een driedimensionale wereld leven, heb jij nu een paar graden van vrijheid minder. Je auto kan bijvoorbeeld niet vliegen, dus omhoog en omlaag wordt helaas een beetje lastig. Aan allebei de kanten naast je staan de auto’s vast dus je kan ook niet opzij bewegen. Je zit eigenlijk vast in een ééndimensionaal wereldje. Als kers op de taart staan de auto’s voor je ook nog eens stil: je zit nu gevangen in een nuldimensionaal punt. Erg zielig hè, wat baal je nu! Was je maar op een ander moment weggegaan, dan had je op je gemak door kunnen rijden.

En hier maken we kennis met de vierde dimensie, de tijd! Deze dimensie is iets anders dan de andere drie, het is geen ruimtelijke dimensie. Maar bekijk het eens zo: iedereen beweegt in de tijd, met een constante snelheid van 1 seconde per seconde, of je het nou wil of niet. Dat is eigenlijk vergelijkbaar met beweging in één van de drie ruimtedimensies, hoewel je dan natuurlijk zelf kan beslissen of je beweegt of niet. En dat verschil is juist precies hetgeen wat ervoor zorgt dat veel mensen tijd en ruimte als twee compleet verschillende dingen zien. In de ruimte kan je je namelijk met allerlei verschillende snelheden in alle drie de dimensies bewegen, maar in de tijd niet! In de tijd kan je alleen maar vooruit. In de ruimte kan je plekken zien waar je op dat moment niet bent, maar van de tijd zie je alleen maar het nu. Je kan niet in de toekomst kijken. Nou ja, tenzij je een waarzegger bent natuurlijk ;).

Maar toch zijn ruimte en tijd dus echt wel met elkaar verbonden. Als je bijvoorbeeld een afspraak maakt met iemand, is het niet genoeg om alleen gebruik te maken van de drie ruimtedimensies (de waar). Ook de tijdsdimensie speelt een belangrijke rol (de wanneer), want anders loop je elkaar natuurlijk mis! In het dagelijks leven worden de begrippen ruimte en tijd trouwens ook regelmatig door elkaar gebruikt. Alleen maar meer bewijs dat we het echt niet los van elkaar kunnen zien!

Zoals Robbert Dijkgraaf net vertelde in het filmpje ontstaat er bij het combineren van de ruimte en de tijd ruimtetijd. Degene die het verband tussen deze twee begrippen heeft gelegd, is Einstein, de held van de natuurkunde. Hoe hij dat heeft gedaan gaan we jullie in de komende paragrafen vertellen.