Je kunt het gelijkzetten van klokken het best beschouwen als een gewoon fysisch
experiment. Verderop zullen we het regelmatig hebben over gedachte-experimenten:
dat zijn experimenten die op basis van de natuurkundige theorie in principe heel
goed mogelijk zijn, maar die praktisch gezien vaak onuitvoerbaar zijn. Einstein
heeft in dit geval eenvoudige instructies gegeven: waarnemer Apollo stuurt op
tijdstip wA = 0 een lichtsignaal naar waarnemer Bacchus, die
noteert dat het aankomt op tijdstip wB = w1
en het signaal meteen met een spiegel terugkaatst naar Apollo, bij wie het
terugkeert op tijdstip wA = w2.
Het moment dat voor Apollo precies gelijktijdig is met w1 is
halverwege tussen het verzenden en het weer ontvangen van het lichtsignaal, ofwel
w1 = ½w2. Dat is geen verrassing: we
hadden op basis van het diagram niet anders verwacht. Bovendien weten we dat de
tijd die het kost om een lichtstraal heen en weer te sturen, afhangt van de
afstand tussen de beide waarnemers, zodat met deze aanpak door een grotere groep
waarnemers die ten opzichte van elkaar in rust zijn, een heel stelsel van
coördinaten kan worden opgezet.
Het feit dat iets 'gelijktijdig' kan zijn voor een groep waarnemers die stilstaan
ten opzichte van elkaar, betekent niet dat zij gebeurtenissen die tegelijk
plaatsvinden, ook altijd op hetzelfde tijdstip zullen waarnemen! Het signaal zal
er immers niet altijd even lang over doen om bij de verschillende waarnemers aan
te komen. Daardoor kunnen verschillende gesynchroniseerde waarnemers
behoorlijk uiteenlopende waarnemingstijdstippen registreren, maar na correctie
voor de reistijd van het signaal zullen ze wel hetzelfde tijdstip aan de
gebeurtenis toekennen.
In figuur 2.2 is sprake van een teruggekaatste lichtstraal; het lijkt bovendien
dat de spiegelwet 'hoek van inval = hoek van terugkaatsing' in de figuur is af te
lezen. Er is hier echter maar één ruimtedimensie en bij terugkaatsing
keert de lichtstraal van richting om. De figuur geeft niet de loop door de ruimte
van een lichtstraal weer, maar door ruimtetijd. En de wereldlijnen van
lichtstralen maken daarin altijd hoeken van 45o met de assen.
