Věděli jste někdy, že plynutí času na Zemi a na Marsu není stejné? Američtí vědci poprvé přesně změřili rozdíl v plynutí času na Rudé planetě. Výsledky nejsou jen překvapivé, ale mění také přístup k plánování budoucích kosmických misí.
Malé číslo, velký efekt
Vědci z Národního institutu standardů a technologie (NIST) zjistili, že hodiny na Marsu tikají za den průměrně o 477 mikrosekund rychleji než na Zemi. Na první pohled se to může zdát jako nevýznamná částina sekundy. Avšak tento rozdíl se hromadí a jeho důsledky ovlivňují komunikační systémy, navigaci a plánované budoucí cesty.
Proč čas na Marsu „utíká“?
Odpověď na tuto otázku spočívá v Einsteinově teorii relativity. Hmotné objekty, jako jsou planety či hvězdy, zakřivují prostor a čas. Čím silnější je gravitace, tím pomaleji plyne čas.
Mars má pouze zhruba jednu desátou hmotnosti Země a jeho gravitace je slabší. Proto identické hodiny na Marsu tikají rychleji, zatímco na Zemi běží pomaleji. Podobný efekt je pozorován i u GPS satelitů, které jsou také „rychlejší“ o přibližně 38 mikrosekund denně. Z tohoto důvodu je nutné neustále kalibrovat jejich hodiny.
Jak moc bychom stárli na Marsu?
Tento rozdíl v plynutí času zní jako scéna z vědeckofantastické literatury, ale ve skutečnosti je téměř nepostřehnutelný. Během 50 let by na Marsu člověk zestárl přibližně o devět sekund méně než jeho protějšek na Zemi. To není úroveň časového dilatace známá z filmů jako „Interstellar“, ale je to zajímavá připomínka, že fyzikální zákony platí všude, i když si jich často nevšimneme.
Výpočty jako hádanka se čtyřmi nebeskými tělesy
Aby byla tato záhada vyřešena, vědci Neil Ashby a Bijunath Patla vyhodnotili gravitační vliv Slunce, Země, Měsíce a Marsu. Složitost celé problematiky byla zvyšována tím, že rok na Marsu trvá 687 zemských dní, což ovlivňuje jeho vzdálenost od Slunce a rychlost pohybu.
Tak byl vypočítán průměrný rozdíl 477 mikrosekund, který se během roku může lišit až o 226 mikrosekund za den. Na Měsíci naopak čas plyne o 56 mikrosekund rychleji než na Zemi.
Patla přiznává, že celý tento proces byl mnohem složitější, než očekávali — spojení čtyř těles v jedné rovnici je skutečnou výzvou i pro zkušené fyziky.
Čas jako základ budoucího „meziplanetárního internetu“
Mohlo by se zdát, že půl milisekundy není velký rozdíl. Přesto moderní technologie dnes vyžadují tento stupeň přesnosti. Pro 5G sítě je nutná synchronizace až na desetinu mikrosekundy.
Přesné měření času na Marsu je prvním krokem k vývoji komunikačních a navigačních systémů mimo Zem. Ty by mohly fungovat jako meziplanetární GPS.
Dnes signál mezi Zemí a Marsem cestuje od 4 do 24 minut v závislosti na vzdálenosti. Synchronizovaná síť by v budoucnu mohla přiblížit komunikaci k téměř reálnému času.
Co nás čeká dál?
„Může to trvat desítky let, než se Mars stane běžným cílem pro cestování. Ale už teď musíme přemýšlet o tom, jak bude navigace a komunikace fungovat tam. Stejně jako na Zemi, vše závisí na dokonale přesných hodinách,“ vysvětluje Ashby.
Ukazuje se, že čas není všude stejný. A nyní je to praktická skutečnost, která bude mít významný dopad na budoucí cesty po sluneční soustavě.
