Mengapa waktu berlalu lebih cepat di Mars daripada di Bumi?

(Dan Tri) - Jam di Mars berjalan 477 mikrodetik lebih cepat setiap harinya karena pengaruh relativitas. Penyimpangan kecil ini dapat berdampak besar pada sistem navigasi dan komunikasi di masa depan.

Penemuan penting

Para ilmuwan di Institut Nasional Standar dan Teknologi AS (NIST) baru saja mengumumkan penemuan yang luar biasa: waktu di Mars berlalu rata-rata 477 mikrodetik per hari lebih cepat daripada di Bumi.

Perbedaan ini, meskipun sangat kecil, dijelaskan berdasarkan efek Teori Relativitas Umum Albert Einstein dan memiliki implikasi utama bagi sistem navigasi dan komunikasi antarplanet di masa depan.

Teori relativitas umum Albert Einstein mempersulit perhitungan waktu antarplanet (Foto: Getty).

Menurut tim peneliti, alasan utama perbedaan ini adalah gravitasi di Mars sekitar 5 kali lebih lemah daripada di Bumi.

Gravitasi yang lebih lemah mengurangi dilatasi waktu gravitasi, menyebabkan jam di Mars berjalan lebih cepat. Selain itu, orbit elips Mars mengelilingi Matahari memiliki eksentrisitas yang lebih besar daripada Bumi.

Semakin dekat Mars ke Matahari, kecepatannya meningkat, mengubah laju dilatasi waktu kecepatan. Sebaliknya, semakin jauh Mars, kecepatannya menurun dan pengaruh relatifnya berubah. Fluktuasi konstan ini menyebabkan laju waktu di Mars tidak konstan, melainkan berubah seiring posisi di orbitnya.

Masalahnya menjadi lebih rumit jika memperhitungkan efek simultan gaya gravitasi dari Matahari, Bumi, dan Bulan terhadap waktu di Mars.

Menganalisis interaksi antara keempat benda ini (Matahari, Bumi, Bulan, dan Mars) merupakan tantangan besar, jauh melampaui masalah tiga benda klasik.

Kombinasi faktor-faktor ini menghasilkan perbedaan rata-rata 477 mikrodetik per hari, dengan kemungkinan variasi hingga 226 mikrodetik tergantung pada posisi Mars dalam orbitnya.

Implikasi bagi masa depan antarplanet

Bagi penghuni Mars di masa mendatang, satu detik akan tetap berlalu seperti biasa karena semua jam di planet tersebut mengalami efek gravitasi dan kecepatan yang sama.

Namun, bagi pengamat di Bumi, satu detik di Mars akan berlalu sepersekian detik lebih cepat daripada detik yang diukur oleh jam di Bumi. Ini merupakan demonstrasi yang jelas tentang perbedaan waktu antara dua kerangka acuan yang dipengaruhi oleh efek gravitasi dan kecepatan yang berbeda.

Saat umat manusia semakin dekat dengan tujuannya untuk menetap di luar Bumi, waktu yang tepat akan menjadi semakin penting (Foto: Luar Angkasa).

Kesalahan waktu ini, meskipun kecil, dapat menyebabkan masalah besar bagi sistem navigasi dan komunikasi yang sangat presisi yang direncanakan manusia untuk dikembangkan di Mars.

Misalnya, sistem serupa GPS di Bumi membutuhkan sinkronisasi waktu hingga sepersekian mikrodetik. Tanpa memperhitungkan perbedaan waktu antara kedua planet, sinyal posisi dapat menjadi tidak selaras, yang mengakibatkan kesalahan besar dalam navigasi atau transmisi data.

Selain itu, sinkronisasi waktu juga perlu mempertimbangkan waktu transmisi sinyal cahaya antara kedua planet untuk memastikan sistem beroperasi secara stabil dan akurat.

Penelitian ini menambahkan lapisan pemahaman penting tentang cara kerja Relativitas Umum dalam lingkungan multi-planet, yang penting saat umat manusia semakin dekat dengan tujuannya untuk dihuni, membangun infrastruktur, atau membangun jaringan komunikasi di luar Bumi.

Tim menekankan bahwa ini adalah waktu yang ideal untuk mempelajari masalah ini, karena misi Bulan dan Mars berjalan pesat.

Pemahaman yang akurat tentang waktu akan menjadi landasan utama bagi visi perluasan aktivitas manusia di seluruh Tata Surya.

Sumber: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-thoi-gian-tren-sao-hoa-troi-nhanh-hon-trai-dat-20251203094951824.htm