Je blikveld verruimt als je bijna zo snel als het licht beweegt

Wie bijna met de lichtsnelheid reist ziet de omgeving van kleur veranderen. Alles voor je is blauwer. Wat je achterlaat is roder.

Wat zie je als je rondvliegt met bijna de snelheid van het licht? Aan het Massachusetts Institute of Technology is een game ontwikkeld waarmee je dat kunt ervaren: A Slower Speed of Light.

En het is weer heel wat anders dan kijken in een wormgat in de tijdruimte, of de ervaring van in een zwart gat te vallen, wat in deze rubriek al eens eerder besproken is.

Het lichtsnelheidsspel is geen Star Trek-achtige game met ruimteschepen en sterrenstelsels. De effecten van de relativiteitstheorie voor hoge snelheden zou je dan zien zoals ze zich werkelijk voordoen. Maar het gaat er natuurlijk om wat er in het dagelijks leven verandert als je je daarin met heel andere snelheden beweegt. Daarom heeft het Game Lab van het MIT ervoor gekozen in een aardse omgeving de lichtsnelheid te verlagen.

In een bergvallei moet je bollen verzamelen. Er zijn honderd bollen en met iedere bol die je vindt, wordt de lichtsnelheid een stapje verlaagd. Op die manier worden de relativistische effecten steeds sterker.

Het meest opvallende gevolg is de roodverschuiving. Door het doppler-effect (dat we kennen van het geluid van een voorbijrijdende ambulance) worden alle kleuren in de bewegingsrichting blauwer. Als je achteromkijkt, of achterwaarts loopt, wordt alles roder. Ook wordt alles helderder in de bewegingsrichting, omdat je per seconde meer licht tegenkomt dan wanneer je stilstaat. Een subtieler effect is dat je blikveld lijkt uit te zoomen als je snelheid toeneemt. Als je snelheid de lichtsnelheid benadert, zal licht dat van opzij komt immers schuin van voren lijken te komen. Precies zoals wind dat doet als je fietst.

Ook de tijddilatatie en de lorentzcontractie, die tijd en afstanden vervormen voor reizigers met verschillende snelheden, zitten in het spel verwerkt. Maar ze zijn moeilijker te zien. Na het verzamelen van alle honderd bollen (geen moeilijke opgave bij dit educatieve spel) wordt gemeld hoeveel tijd jouw klok tijdens het rondrennen heeft weggetikt en dit wordt vergeleken met een klok die niet heeft bewogen.

A Slower Speed of Light kan niet op tegen de grafische pracht, het gebruiksgemak en andere verleidingen van commerciële games. Het is een prototype. De makers gaan de code die de relativistische effecten in een 3D-wereld realiseert, vrij beschikbaar maken. Iedere game-ontwikkelaar zal de software gratis in spellen mogen verwerken en kan ook helpen de code te verbeteren. Dat kan leuk worden: het achtervolgen en beschieten van tegenstanders in een wereld waarin tijd en ruimte op wetenschappelijk correcte wijze zijn vervormd, zal een heel nieuwe uitdaging zijn.

Een video en de link naar de game zijn te vinden op nrc.nl/wetenschap.

    • Herbert Blankesteijn