Ar kada susimąstėte, ar laikas Žemėje ir Marse teka vienodai? JAV mokslininkai pirmą kartą tiksliai apskaičiavo, kaip skiriasi laiko tėkmė Raudonojoje planetoje — ir rezultatas ne tik stulbina, bet ir keičia tai, kaip planuojamos ateities kosminės misijos.
Mažas skaičius, didelis efektas
Mokslininkai iš JAV Nacionalinio standartų ir technologijų instituto (NIST) nustatė, kad Marso laikrodžiai per dieną tiksi vidutiniškai 477 mikrosekundėmis greičiau nei Žemės. Atrodo, tai tik milijoninės sekundės dalys. Tačiau laikas kaupiasi — o kartu kaupiasi ir pasekmės ryšiui, navigacijai bei planuojamoms ateities kelionėms.
Kodėl Marse laikas tiesiog „skuba“?
Atsakymas slypi Einšteino bendrojoje reliatyvumo teorijoje. Masyvūs objektai, tokie kaip planetos ar žvaigždės, lenkia erdvėlaikį. Kuo stipresnė gravitacija, tuo lėčiau teka laikas.
Marso masė maždaug dešimt kartų mažesnė nei Žemės. Jo gravitacija silpnesnė. Todėl identiškas laikrodis Marse skubėtų, o Žemėje — šiek tiek atsilikų. Panašų efektą jau seniai patiria GPS palydovai, kurie „pirmauja“ apie 38 mikrosekundes per dieną. Todėl jų laikrodžius tenka nuolat koreguoti.
Kiek realiai pasentume Marse?
Skamba kaip scena iš mokslinės fantastikos. Tačiau skirtumas — beveik nepastebimas.
Per 50 metų Marse žmogus pasentų maždaug devyniomis sekundėmis mažiau nei tas, kuris visą tą laiką praleistų Žemėje. Tai nėra „Tarp žvaigždžių“ filmų lygio laiko išsiplėtimas. Bet tai puikus priminimas, kad fizikos dėsniai veikia visur — net jei mes jų beveik nejaučiame.
Skaičiavimai — tarsi galvosūkis su keturiais dangaus kūnais
Norėdami išspręsti šią mįslę, mokslininkai Neilas Ashby ir Bijunathas Patla įvertino Saulės, Žemės, Mėnulio ir Marso gravitacinę įtaką. Sudėtingumą padidino ir tai, kad Marso metai trunka 687 Žemės dienas, todėl keičiasi jo atstumas nuo Saulės ir judėjimo greitis.
Taip atsirado vidutinis 477 mikrosekundžių skirtumas, kuris per metus gali svyruoti net 226 mikrosekundes per dieną. Tuo tarpu Mėnulyje laikas teka 56 mikrosekundėmis greičiau nei Žemėje.
Patla pripažįsta: tai buvo kur kas sudėtingiau, nei tikėtasi — keturi kūnai vienoje formulėje yra rimtas išbandymas net patyrusiems fizikams.
Laikas — būsimo „tarpplanetinio interneto“ pagrindas
Atrodo, kas ten ta pusė milisekundės. Bet tokio tikslumo šiandien reikalauja modernios technologijos. 5G tinklams būtina sinchronizacija iki dešimtosios mikrosekundės.
Tikslus laiko skaičiavimas Marse — tai pirmas žingsnis kuriant ateities ryšio ir navigacijos sistemas už Žemės ribų. Tokių, kurios veiktų tarsi tarpplanetinis GPS.
Šiandien signalas tarp Žemės ir Marso keliauja nuo 4 iki 24 minučių, priklausomai nuo atstumo. Sinchronizuotas tinklas ateityje galėtų priartinti ryšį prie beveik realaus laiko.
Kas toliau?
„Gali prireikti dešimtmečių, kol Marsas taps įprasta kelionės kryptimi. Tačiau jau dabar turime galvoti, kaip ten veiks navigacija ir ryšys. Kaip ir Žemėje, visa tai priklausys nuo idealiai tikslių laikrodžių“, — aiškina Ashby.
Laikas, pasirodo, nėra vienodas visur. Ir dabar tai jau ne teorija, o praktinis faktas, nuo kurio priklausys ateities kelionės po Saulės sistemą.
Žemėje Laikas =Pinigai, o Marse kaip…..