Viktig upptäckt
Forskare vid det amerikanska National Institute of Standards and Technology (NIST) har just tillkännagivit en anmärkningsvärd upptäckt: tiden på Mars går i genomsnitt 477 mikrosekunder per dag snabbare än på jorden.
Denna skillnad, även om den är mycket liten, förklaras utifrån effekterna av Albert Einsteins allmänna relativitetsteori och har viktiga konsekvenser för framtida interplanetära navigations- och kommunikationssystem.
Albert Einsteins allmänna relativitetsteori komplicerar beräkningen av interplanetarisk tid (Foto: Getty).
Enligt forskargruppen är den främsta orsaken till denna skillnad att gravitationen på Mars är ungefär 5 gånger svagare än på jorden.
Den svagare gravitationen minskar tidsdilatationen på grund av gravitationen, vilket gör att klockorna på Mars går snabbare. Dessutom har Mars elliptiska bana runt solen en större excentricitet än jordens.
När Mars närmar sig solen ökar dess hastighet, vilket förändrar hastighetens tidsdilatation. Omvänt, när den kommer längre bort, minskar dess hastighet och den relativa inverkan förändras. Denna konstanta fluktuation gör att tidshastigheten på Mars inte är konstant utan förändras med positionen i omloppsbanan.
Problemet kompliceras ytterligare när man tar hänsyn till de samtidiga effekterna av gravitationskrafterna från solen, jorden och månen på tiden på Mars.
Att analysera växelverkan mellan dessa fyra kroppar (solen, jorden, månen och Mars) är en stor utmaning, långt bortom det klassiska trekroppsproblemet.
Kombinationen av dessa faktorer resulterar i en genomsnittlig skillnad på 477 mikrosekunder per dag, med en möjlig variation på upp till 226 mikrosekunder beroende på Mars position i sin omloppsbana.
Implikationer för den interplanetära framtiden
För framtida invånare på Mars skulle en sekund fortfarande passera som normalt eftersom alla klockor på planeten är föremål för samma gravitations- och hastighetseffekter.
För en observatör på jorden kommer dock en sekund på Mars att gå en bråkdels sekund snabbare än den sekund som mäts av en klocka på jorden. Detta är en tydlig demonstration av tidsskillnaden mellan två referenssystem som är utsatta för olika gravitations- och hastighetseffekter.
Allt eftersom mänskligheten närmar sig sitt mål att etablera sig bortom jorden, kommer exakt timing att bli allt viktigare (Foto: Rymden).
Detta tidsfel, även om det är litet, kan orsaka stora problem för de mycket precisa navigations- och kommunikationssystem som människor planerar att utveckla på Mars.
Till exempel kräver GPS-liknande system på jorden tidssynkronisering ner till en bråkdel av en mikrosekund. Utan att ta hänsyn till tidsskillnaden mellan de två planeterna kan positioneringssignaler bli feljusterade, vilket leder till stora fel i navigering eller dataöverföring.
Dessutom måste tidssynkroniseringen även ta hänsyn till ljussignalens överföringstid mellan de två planeterna för att säkerställa att systemet fungerar stabilt och exakt.
Denna forskning bidrar med en viktig förståelse för hur den allmänna relativitetsteorin fungerar i en miljö med flera planeter, vilket är avgörande i takt med att mänskligheten närmar sig sina mål att bosätta sig, bygga infrastruktur eller etablera kommunikationsnätverk bortom jorden.
Teamet betonar att detta är en idealisk tidpunkt att studera dessa frågor, eftersom mån- och Marsuppdragen fortskrider snabbt.
En korrekt förståelse av tid kommer att vara en viktig grund för visionen att utöka mänsklig aktivitet i hela solsystemet.
Källa: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vi-sao-thoi-gian-tren-sao-hoa-troi-nhanh-hon-trai-dat-20251203094951824.htm
Kommentar (0)