اكتشاف مهم
أعلن علماء المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) للتو عن اكتشاف مذهل: يمر الوقت على كوكب المريخ أسرع بمتوسط 477 ميكروثانية في اليوم من الوقت على الأرض.
ورغم أن هذا التناقض صغير للغاية، فإنه يمكن تفسيره على أساس تأثيرات نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، وله آثار رئيسية على أنظمة الملاحة والاتصالات بين الكواكب في المستقبل.
نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين تعقد حساب الوقت بين الكواكب (الصورة: جيتي).
وبحسب فريق البحث فإن السبب الرئيسي لهذا الاختلاف هو أن الجاذبية على المريخ أضعف بنحو 5 مرات من الجاذبية على الأرض.
يُقلل ضعف الجاذبية من تمدد الزمن الجاذبي، مما يُؤدي إلى تسريع عمل الساعات على المريخ. إضافةً إلى ذلك، يتميز مدار المريخ الإهليلجي حول الشمس بمركزية أكبر من مدار الأرض.
كلما اقترب المريخ من الشمس، زادت سرعته، مما يغير معدل تمدد السرعة والزمن. وعلى العكس، كلما ابتعد، انخفضت سرعته وتغير التأثير النسبي. هذا التقلب المستمر يجعل معدل الزمن على المريخ ليس ثابتًا، بل يتغير بتغير الموقع في المدار.
وتصبح المشكلة أكثر تعقيدًا عند الأخذ في الاعتبار التأثيرات المتزامنة لقوى الجاذبية من الشمس والأرض والقمر على الوقت على المريخ.
إن تحليل التفاعلات بين هذه الأجسام الأربعة (الشمس والأرض والقمر والمريخ) يشكل تحديًا كبيرًا، ويتجاوز بكثير مشكلة الأجسام الثلاثة الكلاسيكية.
ويؤدي الجمع بين هذه العوامل إلى فرق متوسط قدره 477 ميكروثانية في اليوم، مع احتمال اختلاف يصل إلى 226 ميكروثانية اعتمادًا على موقع المريخ في مداره.
الآثار المترتبة على مستقبل الكواكب
بالنسبة لسكان المريخ في المستقبل، فإن الثانية ستمر كالمعتاد لأن جميع الساعات على الكوكب تخضع لنفس التأثيرات الجاذبية والسرعة.
ومع ذلك، بالنسبة لمراقب على الأرض، تمر الثانية على المريخ أسرع بجزء من الثانية من الثانية التي تقيسها ساعة على الأرض. وهذا دليل واضح على فارق التوقيت بين إطارين مرجعيين يخضعان لتأثيرات جاذبية وسرعة مختلفة.
مع اقتراب البشرية من هدفها المتمثل في الاستيطان خارج الأرض، سيصبح التوقيت الدقيق أكثر أهمية (الصورة: الفضاء).
ورغم أن هذا الخطأ في التوقيت صغير، فإنه قد يسبب مشاكل كبيرة لأنظمة الملاحة والاتصالات عالية الدقة التي يخطط البشر لتطويرها على المريخ.
على سبيل المثال، تتطلب أنظمة تحديد المواقع العالمية (GPS) على الأرض مزامنة زمنية تصل إلى جزء من الميكروثانية. وبدون مراعاة فارق التوقيت بين الكوكبين، قد تتشوه إشارات تحديد المواقع، مما يؤدي إلى أخطاء كبيرة في الملاحة أو نقل البيانات.
بالإضافة إلى ذلك، تحتاج عملية مزامنة الوقت أيضًا إلى مراعاة وقت انتقال الإشارة الضوئية بين الكوكبين لضمان تشغيل النظام بشكل مستقر ودقيق.
ويضيف هذا البحث طبقة مهمة من الفهم حول كيفية عمل النسبية العامة في بيئة متعددة الكواكب، وهو أمر ضروري مع اقتراب البشرية من أهدافها في السكن، أو بناء البنية التحتية، أو إنشاء شبكات الاتصالات خارج الأرض.
ويؤكد الفريق أن هذا هو الوقت المثالي لدراسة هذه القضايا، حيث تتقدم مهمات القمر والمريخ بسرعة.
إن الفهم الدقيق للوقت سيكون بمثابة الأساس الرئيسي لرؤية توسيع النشاط البشري في جميع أنحاء النظام الشمسي.
المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-thoi-gian-tren-sao-hoa-troi-nhanh-hon-trai-dat-20251203094951824.htm
تعليق (0)