زمان در مریخ سریعتر از زمین حرکت می کند

به گزارش ایسنا، نیل اشبی و بیجونات پاتلا از مؤسسه ملی استاندارد و فناوری در ایالات متحده، اختلاف زمانی بین مریخ و زمین را با در نظر گرفتن قدرت گرانش مریخ، که پنج برابر ضعیف‌تر از زمین است، سرعت و خروج از مرکز مدار سیاره سرخ به دور خورشید، و تأثیر گرانشی نه تنها زمین و نزدیکترین همسایه بهرام، محاسبه کردند.

به نقل از اسپیس، پاتلا می گوید: فاصله مریخ از خورشید و مدار خارج از مرکز آن باعث افزایش تغییرات زمانی می شود. مشکل سه بدنه بسیار پیچیده است. ما اکنون با چهار جسم سروکار داریم: خورشید، زمین، ماه و مریخ. این کار سخت بیش از آن چیزی که من در ابتدا فکر می کردم چالش برانگیز بود.

نظریه نسبیت عام اینشتین توضیح می‌دهد که چگونه ساعت‌ها بسته به اینکه در کدام چارچوب مرجع قرار دارند، می‌توانند سریع‌تر یا کندتر کار کنند، سیستمی که توسط سرعت و میدان گرانشی اداره می‌شود. ما این اثر را “اتساع زمان” می نامیم، و این همان پدیده ای است که می تواند به پارادوکس دوقلو منجر شود، جایی که یکی از دوقلوها با سرعتی تقریباً به سرعت نور به فضا شلیک می شود در حالی که دوقلو دیگر در خانه می ماند. وقتی دوقلو فضانورد به خانه برمی گردد، از دوقلو باقی مانده روی زمین جوان تر است، زیرا هر چه ساعت ها به سرعت نور نزدیک تر می شوند، کندتر کار می کنند. به طور مشابه، زمان در نزدیکی سیاهچاله آهسته تر جریان می یابد زیرا میدان گرانشی بسیار قوی تر از زمین است.

از آنجایی که مریخ از خورشید دورتر از زمین است، با سرعت کمتری به دور خورشید می چرخد، که به طور خودکار باعث می شود ساعت ها در مریخ کندتر از زمین حرکت کنند. اما از آنجایی که مدار مریخ به دور خورشید کمی غیرعادی‌تر از مدار زمین است، به این معنی است که مریخ زمانی که کمی به خورشید نزدیک‌تر است سرعت گردش خود را کمی افزایش می‌دهد و زمانی که کمی دورتر است سرعتش را کاهش می‌دهد. به طور مشابه، فاصله مریخ از میدان های گرانشی خورشید و منظومه زمین-ماه نیز در طول سال مریخی متفاوت است. به طور کلی، این منجر به تغییر در سرعت ساعت های مریخ نسبت به زمین می شود. برای یک فضانورد در مریخ، یک ثانیه هنوز یک ثانیه است، اما برای یک ناظر در زمین، آن ثانیه در مریخ کسری سریعتر از ثانیه اندازه گیری شده توسط رصدگر در ساعت زمین به نظر می رسد. در حالی که میانگین تفاوت بین ساعت های مریخ و زمین 477 میکروثانیه در روز است، بسته به اینکه مریخ در مدار خود نسبت به زمین و ماه ما قرار دارد، این میزان می تواند تا 226 میکروثانیه افزایش یا کاهش یابد.

اگرچه فاصله زمانی بین مریخ و زمین به اندازه یک فضاپیمای نسبیتی یا در افق رویداد یک سیاهچاله چشمگیر نیست، اما به طور بالقوه برای ایجاد اختلال در هر شبکه ناوبری و ارتباطی آینده که ممکن است در اطراف مریخ بسازیم، کافی است. به عنوان مثال، 5G باید تا یک دهم میکروثانیه دقیق باشد. دانستن این تفاوت همچنین به شبکه های روی زمین و مریخ اجازه می دهد تا همگام شوند و انتقال اطلاعات کارآمدتری را بین این دو ارائه دهند.

اشبی می گوید ممکن است چندین دهه طول بکشد تا سطح مریخ در ردپای مریخ نوردهای سرگردان پوشانده شود، اما اکنون مطالعه مشکلات ایجاد سیستم های ناوبری در سیارات و قمرهای دیگر مفید است. مانند سیستم‌های ناوبری جهانی فعلی مانند GPS، این سیستم‌ها به ساعت‌های دقیق بستگی دارند و اثرات سرعت ساعت را می‌توان با استفاده از نظریه نسبیت عام اینشتین تحلیل کرد.

اشبی و پاتلا قبلاً تفاوت گذر زمان در ماه را در مقایسه با زمین محاسبه کرده بودند و دریافتند که ساعت‌های روی ماه 56 میکروثانیه سریع‌تر از ساعت‌های روی زمین کار می‌کنند.

انتهای پیام