Fizičari s američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) po prvi su put izračunali koliko brže teče vrijeme na Marsu u odnosu na Zemlju
ZNANSTVENI RAD
Evo koliko biste ostarili da 50 godina provedete na Marsu!
Čitanje članka:
2
min
Pitajte nekoga na Zemlji koliko je sati i dobit ćete precizan odgovor zahvaljujući globalnom sustavu atomskih satova, GPS satelita i telekomunikacijskih mreža. No, još nam je Albert Einstein pokazao da vrijeme ne teče jednako u cijelom svemiru. Satovi kucaju brže ili sporije ovisno o snazi gravitacije i brzini kretanja, što sinkronizaciju čini izazovom čak i na našem planetu, a kamoli u prostranstvima Sunčevog sustava. Fizičari s američkog Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) po prvi su put izračunali koliko brže teče vrijeme na Marsu. Njihovo istraživanje objavljeno u časopisu The Astronomical Journal otkriva da će satovi na Marsu u prosjeku kucati 477 mikrosekundi (milijuntih dijelova sekunde) brže nego na Zemlji svakog dana. Iako se čini zanemarivim, taj se nesklad nakuplja i presudan je za buduće misije, navigaciju i komunikaciju, piše Science Alert.
Einsteinova ostavština na djelu
Razlog ove vremenske razlike leži u Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti. Ona nalaže da masivni objekti poput planeta i zvijezda zakrivljuju prostor-vrijeme, a jača gravitacija usporava protok vremena. Budući da Mars ima otprilike desetinu mase Zemlje, njegova je površinska gravitacija znatno slabija. Sat postavljen na površini Marsa doživljava slabije gravitacijsko privlačenje i stoga kuca malo brže u odnosu na identičan sat na Zemlji. Sličan, iako manji, efekt vidimo i kod GPS satelita koji kruže oko Zemlje; njihovi satovi rade brže za oko 38 mikrosekundi dnevno, što se mora softverski korigirati kako bi navigacija bila precizna. Život na Marsu bi, dakle, doslovno značio brže starenje, iako neprimjetno. Znanstvenici su izračunali da bi vas pedeset godina provedenih na Marsu učinilo za otprilike devet sekundi starijima nego da ste isto vrijeme proveli na Zemlji. To su daleko od dramatičnih scena vremenske dilatacije iz filma "Interstellar", ali je fascinantan pokazatelj kako se temeljni zakoni fizike manifestiraju diljem svemira.
Kozmički ples četiri tijela
Izračunati točnu razliku nije bilo nimalo jednostavno. Znanstvenici Neil Ashby i Bijunath Patla morali su u obzir uzeti gravitacijski utjecaj ne samo Marsa i Sunca, već i Zemlje te Mjeseca.
Problem postaje još složeniji zbog Marsove orbite, koja je znatno izduženija, odnosno ekscentričnija, od Zemljine. To znači da se njegova udaljenost od Sunca, a time i brzina kretanja te jačina gravitacijskog utjecaja, značajno mijenja tijekom marsovske godine, koja traje 687 zemaljskih dana.
Zbog tih varijacija, dnevna razlika od 477 mikrosekundi samo je prosjek. Tijekom marsovske godine ta vrijednost može varirati za čak 226 mikrosekundi. Za usporedbu, vrijeme na Mjesecu, čija je orbita stabilnija, teče konzistentno 56 mikrosekundi brže nego na Zemlji.
- Problem triju tijela iznimno je kompliciran. A mi smo se sada bavili s četiri: Suncem, Zemljom, Mjesecom i Marsom. Posao je bio izazovniji nego što sam isprva mislio - priznao je Patla.
Temelj za međuplanetarni internet
Iako se 477 milijuntinki sekunde čini kao nevažna sitnica – otprilike je tisuću puta kraće od treptaja oka – takve su preciznosti ključne za napredne tehnologije. Primjerice, 5G mreže na Zemlji zahtijevaju sinkronizaciju s točnošću unutar desetinke mikrosekunde. Uspostavljanje preciznog vremenskog okvira za Mars prvi je korak prema stvaranju sinkroniziranih komunikacijskih i navigacijskih mreža koje bi se protezale Sunčevim sustavom.
Trenutno komunikacija između Zemlje i Marsa kasni od četiri do 24 minute, ovisno o položaju planeta. To je, kako objašnjava Patla, nalik na komunikaciju prije izuma telegrafa, kada ste morali čekati tjednima ili mjesecima na odgovor koji je putovao brodom preko oceana. Sinkronizirana mreža omogućila bi komunikaciju gotovo u stvarnom vremenu.
- Možda će proći desetljeća prije nego što površinu Marsa prekriju tragovi rovera, ali korisno je već sada proučavati pitanja vezana uz uspostavu navigacijskih sustava na drugim planetima. Poput GPS-a, i ti će sustavi ovisiti o točnim satovima - zaključio je Ashby.
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
