Hvorfor går tiden raskere på Mars enn på Jorden?

(Dan Tri) – Klokker på Mars går 477 mikrosekunder raskere hver dag på grunn av relativitetsteoriens påvirkning. Dette lille avviket kan ha stor innvirkning på fremtidige navigasjons- og kommunikasjonssystemer.

Viktig oppdagelse

Forskere ved det amerikanske National Institute of Standards and Technology (NIST) har nettopp annonsert en bemerkelsesverdig oppdagelse: tiden på Mars går i gjennomsnitt 477 mikrosekunder per dag raskere enn på jorden.

Denne avviken, selv om den er svært liten, forklares basert på effektene av Albert Einsteins generelle relativitetsteori og har viktige implikasjoner for fremtidige interplanetariske navigasjons- og kommunikasjonssystemer.

Albert Einsteins generelle relativitetsteori kompliserer beregningen av interplanetarisk tid (Foto: Getty).

Ifølge forskerteamet er hovedårsaken til denne forskjellen at tyngdekraften på Mars er omtrent fem ganger svakere enn på jorden.

Den svakere tyngdekraften reduserer gravitasjonstidsdilatasjonen, noe som fører til at klokkene på Mars går raskere. I tillegg har Mars' elliptiske bane rundt solen en større eksentrisitet enn Jordens.

Etter hvert som Mars kommer nærmere solen, øker hastigheten, noe som endrer hastighets- og tidsdilatasjonen. Omvendt, når den kommer lenger unna, avtar hastigheten, og den relative påvirkningen endres. Denne konstante svingningen fører til at tidshastigheten på Mars ikke er konstant, men endrer seg med posisjonen i banen.

Problemet blir ytterligere komplisert når man tar hensyn til de samtidige effektene av gravitasjonskreftene fra solen, jorden og månen på tid på Mars.

Å analysere samspillet mellom disse fire kroppene (Solen, Jorden, Månen og Mars) er en stor utfordring, langt utover det klassiske trelegemeproblemet.

Kombinasjonen av disse faktorene resulterer i en gjennomsnittlig forskjell på 477 mikrosekunder per dag, med en mulig variasjon på opptil 226 mikrosekunder avhengig av Mars' posisjon i bane.

Implikasjoner for den interplanetariske fremtiden

For fremtidige innbyggere på Mars ville et sekund fortsatt forløpe som normalt fordi alle klokker på planeten er utsatt for de samme gravitasjons- og hastighetseffektene.

For en observatør på jorden vil imidlertid et sekund på Mars gå en brøkdel av et sekund raskere enn sekundet målt av en klokke på jorden. Dette er en tydelig demonstrasjon av tidsforskjellen mellom to referanserammer som er utsatt for forskjellige gravitasjons- og hastighetseffekter.

Etter hvert som menneskeheten nærmer seg målet om å etablere seg utenfor Jorden, vil presis timing bli stadig viktigere (Foto: Space).

Denne tidsfeilen, selv om den er liten, kan forårsake store problemer for de svært presise navigasjons- og kommunikasjonssystemene som mennesker planlegger å utvikle på Mars.

For eksempel krever GPS-lignende systemer på jorden tidssynkronisering ned til en brøkdel av et mikrosekund. Uten å ta hensyn til tidsforskjellen mellom de to planetene, kan posisjoneringssignaler bli feiljustert, noe som fører til store feil i navigasjon eller dataoverføring.

I tillegg må tidssynkronisering også ta hensyn til lyssignalets overføringstid mellom de to planetene for å sikre at systemet fungerer stabilt og nøyaktig.

Denne forskningen legger til et viktig lag med forståelse av hvordan generell relativitetsteori fungerer i et miljø med flere planeter, noe som er viktig ettersom menneskeheten beveger seg nærmere sine mål om å bosette seg, bygge infrastruktur eller etablere kommunikasjonsnettverk utenfor Jorden.

Teamet understreker at dette er et ideelt tidspunkt å studere disse problemstillingene, ettersom måne- og Mars-ferdene skrider raskt frem.

En nøyaktig forståelse av tid vil være et sentralt grunnlag for visjonen om å utvide menneskelig aktivitet i hele solsystemet.

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