Время на Земле и Марсе движется немного по-разному из-за разного гравитационного притяжения двух планет. Новое исследование подтверждает это предсказание теории относительности Эйнштейна. | Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения.
Ученые обнаружили, что время на Красной планете движется немного быстрее, чем на Земле. Часы включены Марс тик в среднем на 0,477 миллисекунды (477 микросекунд) быстрее за 24 часа при измерении от Земля по сравнению со временем, зафиксированным на нашей планете, показывает новое исследование. Знание этой разницы может помочь в создании «Интернета» по всему миру. Солнечная система .
В течение следующих нескольких десятилетий присутствие человечества в Солнечной системе будет стремительно расти благодаря миссиям, подобным тем, которые выполняет НАСА. Программа Артемида ожидается, что это проложит путь к постоянным поселениям на луна и за его пределами. Разработка стандартных часов для каждого космического региона поможет астронавтам ориентироваться в этих мирах, одновременно координируя связь с Землей.
Но есть одна загвоздка: время не везде течет с одинаковой скоростью. Общая теория Альберта Эйнштейна относительность показывает, что время в данной области зависит от того, насколько сильна там гравитация. Часы в областях с высокой гравитацией тикают медленнее, чем в тех, где гравитация слабее, вот почему люди, живущие на вершинах гор, стареют на долю миллисекунды быстрее, чем жители, живущие на уровне моря . (Похоже, что время движется быстрее на больших высотах, где гравитационное притяжение Земли уменьшается.)
Кроме того, время на планете зависит от ее скорости вокруг родительской звезды; чем выше орбитальная скорость, тем быстрее течение времени.
Время продолжает ускользать
Вместе скорость и гравитация заставляют время на разных телах Солнечной системы течь с разной скоростью, если измерять его с Земли. Исследование 2024 года показало, что часы на Луне шли бы в среднем 56 микросекунд (миллионные доли секунды) быстрее, чем наземные. Установив это, исследователи — Нил Эшби и Биджунатх Патла Оба физика из Национального института стандартов и технологий в Боулдере, штат Колорадо, обратили свое внимание на Марс.
Во-первых, они выбрали опорный уровень на Марсе — эквивалент уровня моря на Земле, называемый ареоидом. Затем они использовали формулы, основанные на физике, чтобы вычислить, как на ареоиде гравитация и скорость Марса и Земли будут влиять на марсианское время. Хотя более медленная орбитальная скорость Марса относительно Земли замедляет работу марсианских часов, более слабая орбита планеты поверхностная гравитация — в пять раз меньшая на ареоиде, чем гравитация Земли на уровне моря — ускоряет их гораздо больше.
Гравитационная карта Марса, полученная аппаратом Mars Global Surveyor (MGS) НАСА. Для нового исследования исследователям пришлось найти область Марса, близкую к уровню моря Земли, а затем сравнить гравитацию и скорость этой области с земной. | Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения.
Но в этом анализе не учитывались формы орбит. Орбита Марса имеет более яйцеобразную форму, чем орбита Земли, поскольку она искажена гравитационным притяжением Земли и ее Луны. (Спутники Марса, Деймос и Фобос , оказывают незначительное влияние, сказал Патла Live Science в электронном письме, из-за их небольшого размера. Их ширина всего несколько миль, по сравнению с 2159 милями или 3475 километрами для Луны Земли.) Итак, Эшби и Патла учли в своих уравнениях форму орбиты Марса, гравитацию Солнца и гравитацию Земли и Луны.
Установка часов на Марсе
Анализ показал, что марсианские часы тикают быстрее, если измерять их с Земли, чем земные, в среднем на 477 микросекунд в земные сутки. Поразительно, однако, что это значение меняется ежедневно на 226 микросекунд (примерно половина самого значения смещения) в течение марсианского года. Это изменение связано с яйцеобразной формой орбиты Марса и изменениями в гравитационном притяжении его небесных соседей по мере их приближения и вращения от Марса.
Кроме того, исследователи обнаружили, что часы смещаются на дополнительные 40 микросекунд за семь синодических периодов Марса. синодический период это то, сколько времени понадобится планете, чтобы снова появиться в том же положении на небе.
«Колебания и вариации планетарного танца Земли и Марса (синодический период) стали неожиданностью», — сказал Патла, поскольку их величины оказались больше, чем он ожидал.
Результаты, опубликованные 1 декабря в Астрономический журнал , поможет ученым синхронизировать время в Солнечной системе, что позволит им установить быстрые каналы связи в межпланетном Интернете в отдаленном будущем, хотя большие колебания осложнят эти усилия, сказал Патла. Он добавил, что исследование «закладывает основу для будущих испытаний общей теории относительности и фундаментальной физики, изучающих природу пространства-времени».
Живая наука
Дипа Джайн
https://www.yahoo.com/news/articles/einstein-time-ticks-faster-mars-175039286.html
Перевод ImTranslator
Оценили 5 человек
9 кармы