Saskaņā ar NIST aprēķiniem, pulkstenis uz Marsa atpaliks par simtiem mikrosekundēm dienā, un šī atšķirība ir pat nestabila: planētas ekscentriskā orbīta var to izkropļot gandrīz par divām trešdaļām. Tas, kas šķiet tehniska detaļa, patiesībā ir kritiska problēma jebkuram mēģinājumam veikt starpplanētu navigāciju vai sinhronizāciju.
Saturs
Viena no lielākajām un, iespējams, visneērtākajām kosmosa izpētes patiesībām ir tā, ka, tiklīdz jūs pametat Zemi, visas intuitīvās priekšstatu, ko mēs uzskatām par pašsaprotamām, sāk kļūdīties. Viena no tām — iespējams, visviltīgākā — ir ideja, ka laiks plūst ar vienādu ātrumu visā Visumā . Sekunde ir sekunde, vai ne? Nē. Un jauni pētījumi, ko veicis Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts (NIST), to tikko ir pierādījuši ar tādu precizitāti, kas pirmo reizi ļauj mums precīzi uzzināt, cik lielā mērā Marsa laiks nebūs sinhronizēts ar Zemes laiku.
Pētījums, kas publicēts žurnālā The Astronomical Journal, liecina, ka atomu pulksteņi uz Marsa virsmas darbosies par 477 mikrosekundēm ātrāk nekā uz Zemes. Tiem, kuru diena sastāv no sanāksmēm, kafijas pauzēm un rīta modinātājiem, šī atšķirība ir niecīga; bet tiem, kuri mēģina orientēties, sinhronizēt sakarus vai koordinēt transportlīdzekļu darbību divās dažādās pasaulēs, tas būtu īsta katastrofa.
Marss ne tikai paātrina laiku, bet arī to izkropļo.
NIST komanda atklāja, ka 477 mikrosekunžu vērtība nav fiksēta. Izmaiņas Marsa orbītā, kas ir daudz ekscentriskāka nekā Zemes orbīta, var mainīt šo atšķirību par papildu 226 mikrosekundēm katru dienu. Tas nav aprēķinu kļūda: tā ir dabiska sekas sistēmai, kas pakļaujas vispārējai relativitātes teorijai.
„Mums ir darīšana ar četriem debess ķermeņiem: Sauli, Zemi, Mēnesi un Marsu,” paskaidroja pētnieks Bidžunats Patla . Viņš to nosauca par četru ķermeņu uzdevumu, kas ir sarežģīts veids, kā pateikt: dinamiska, pastāvīgi mainīga mīkla, kuru praktiski nevar vienkāršot, nezaudējot precizitāti.
Rezultātā mēs iegūstam planētu, kurā laiks ne tikai rit ātrāk, bet arī piedzīvo nelielu paātrinājumu un palēninājumu atkarībā no tās orbītas stāvokļa. Nākotnes Marsa navigācijas tīklam — Zemes GPS analogam — tas rada nopietnu problēmu.
Neliela atšķirība, kas gadu gaitā kļūst milzīga.
Saskaņā ar aprēķiniem, cilvēks, kas piecdesmit gadus dzīvojis uz Marsa, atgriezīsies uz Zemi aptuveni deviņas sekundes ātrāk nekā tas, kurš nav pametis planētu. Jā, šis ir simbolisks skaitlis, bet tas skaidri parāda, kā gravitācija, orbītas ātrums un pozīcija Saules sistēmā ietekmē laika plūdumu.
Tas, ko šodien mēra mikrosekundēs, rīt apgriezīs kājām gaisā jebkuru mēģinājumu sinhronizēt satelītus, dronus, visurgājējus vai sakaru sistēmas starp divām pasaulēm, kuras atdala miljoni kilometru.
Vispārīgā relativitātes teorija atkal atgādina mums, ka veselais saprāts nav izšķirošais faktors.
Galu galā viss nonāk pie Einšteina. Jo spēcīgāka gravitācija, jo lēnāk plūst laiks. Jo augstāka orbītas ātrums, jo lēnāk mainās kustības temps. Marss, kura gravitācija ir piecas reizes vājāka un orbīta atšķirīga, vienkārši ir savs unikāls laika pulss.
Lai iegūtu šos datus, pētnieki noteica Marsa virsmas atskaites punktu, kas atbilst Zemes “jūras līmenim”. Pēc tam viņi integrēja datus par vietējo gravitāciju, orbītas ātrumu, orbītas ekscentricitāti un traucējumiem no tuvumā esošajiem ķermeņiem. Rezultātā tika iegūts visprecīzākais Marsa laika modelis, kāds jebkad ir bijis.
Brīdinājums nākotnes starpplanētu infrastruktūrai
Ešbijs izteicās delikāti: ja zemes tehnoloģijas, piemēram, 5G tīkli, prasa precizitāti līdz mikrosekundes daļai, tad iedomāties navigācijas sistēmu uz Marsa, neņemot vērā tā laika īpatnības, būtu neprāts. “Varbūt pagājušas desmitgades, pirms Marsa virsma būs klāta ar marsohodu pēdām,” viņš teica, “bet ir lietderīgi izpētīt problēmas jau tagad.”
Jo lieta nav tikai tajā, lai zinātu, kāds laiks ir uz Marsa . Lieta ir tajā, lai divas pasaules varētu sadarboties, nezaudējot savstarpējo saikni.
Šajā ziņā pētījums ir pirmais solis. Paziņojums par to, ka, ja mēs patiešām vēlamies pētīt Maru — ar astronautu, bāzu, satelītu tīklu vai kādreiz stabilu koloniju palīdzību — mums ir jāizprot ne tikai tā ģeoloģija vai klimats, bet arī tā laiks. Tā unikālais laika plūsma.
Un, kā secināja Patla: „Līdz šim neviens to nezināja. Ir labi, ka beidzot ir kļuvis zināms, kas notiek uz Marsa laika ziņā”. Varbūt pārsteidzoši ir tas, ka tagad mēs nevaram neuzdoties jautājumu, uz kurām citām planētām ir pulksteņi, kas arī nedarbojas tāpat kā mūsu pulksteņi.
