Czas na Marsie płynie inaczej niż na Ziemi. Naukowcy wyliczyli różnicę
Intuicyjnie mogłoby się wydawać, że czas jest jedną stałą rzeczą w otaczającym nas wszechświecie. Od dawna doskonale jednak wiemy, że jest to konstrukt znacznie bardziej skomplikowany niż nam się wydaje. Naukowcy ostatnio ustalili, jak bardzo upływ czasu na Marsie różni się od upływu czasu na Ziemi.
Mars
Wyniki tych ustaleń są niezwykle ciekawe. Okazuje się bowiem, że czas na Marsie upływa średnio o 477 mikrosekund na dobę szybciej niż na Ziemi. Co ciekawe, wynik może mieć znaczenie dla przyszłych systemów nawigacji i łączności międzyplanetarnej.
Naukowcy z NIST obliczyli różnicę w tempie upływu czasu między Ziemią a Marsem, uwzględniając ogólną teorię względności Einsteina. W obliczeniach badacze uwzględnili takie czynniki, jak słabsza marsjańska grawitacja, prędkość i mimośród orbity oraz oddziaływanie Słońca, Ziemi i Księżyca. Wszystkie te komponenty pozwoliły ustalić, że faktycznie istnieje zauważalna różnica w działaniu zegarów na obu planetach.
Średnio dobowy rozjazd wynosi 477 mikrosekund, ale może się wahać o ok. 226 mikrosekund w zależności od położenia Marsa na orbicie względem Ziemi i Księżyca. Warto tutaj podkreślić, że dla astronauty na Marsie sekunda nadal trwa sekundę, jednak obserwator na Ziemi zarejestruje, że marsjański zegar odmierza czas odrobinę szybciej.
Autorzy pracy podkreślają, że precyzja pomiaru czasu to fundament wszelkich sieci komunikacyjnych i nawigacyjnych. Standardy pokroju 5G wymagają dokładności rzędu jednej dziesiątej mikrosekundy, więc różnice relatywistyczne między planetami trzeba uwzględniać przy synchronizacji zegarów i transmisji danych na dużych odległościach.
Wyżej opisane efekty relatywistyczne wynikają z jednej strony z prędkości a z drugiej z oddziaływań grawitacyjnych. Mars krąży dalej od Słońca i wolniej niż Ziemia, a bardziej eliptyczna orbita sprawia, że okresowo przyspiesza i zwalnia. Wraz ze zmianami odległości od pól grawitacyjnych Słońca i układu Ziemia–Księżyc daje to zmienny rytm marsjańskich zegarów względem ziemskich.
Autorzy najnowszego opracowania wcześniej wyliczyli też różnicę dla Księżyca: księżycowe zegary tykają o 56 mikrosekund na dobę szybciej niż ziemskie. Obliczenia tego typu powoli przybliżają wizję rozbudowy infrastruktury pomiaru czasu i nawigacji w wewnętrznym Układzie Słonecznym.
