Čas není absolutní; je to relativní. A podle nedávných výpočtů vědců z Národního institutu pro standardy a technologie (NIST) čas na Marsu plyne o něco rychleji než na Zemi – v průměru 477 miliontin sekundy za den. Toto není sci-fi, ale přímý důsledek Einsteinovy teorie relativity a má to skutečné důsledky pro budoucnost vesmírného průzkumu.
Proč je čas na Marsu jiný
Rozdíl vyplývá ze složité interakce gravitačních sil a orbitální mechaniky. Gravitace na Marsu je slabší než na Zemi (asi pětkrát méně), otáčí se kolem Slunce pomaleji a sleduje eliptičtější dráhu. Tyto faktory se spojí a vytvoří měřitelnou dilataci času.
- Role gravitace: Silnější gravitace zpomaluje čas, přesně jak předpověděl Einstein. Zemská gravitace má silnější vliv na čas než gravitace Marsu.
- Výstřednost oběžné dráhy: Mírně prodloužená oběžná dráha Marsu znamená, že se vzhledem ke Slunci zrychluje a zpomaluje, což dále ovlivňuje plynutí času.
- Problém s více tělesy: Slunce, Země, Měsíc a Mars na sebe navzájem působí gravitačně. Výpočet přesných účinků vyžaduje řešení složitého problému čtyř těles.
Jak vysvětlil vědec z NIST Bijunath Patla, “vzdálenost Marsu od Slunce a jeho excentrická dráha činí časové kolísání větší.” Výpočty se ukázaly jako překvapivě složité a překonaly původní očekávání.
Dilatace času: Vysvětlení
Tento jev, známý jako dilatace času, není omezen na Mars. To je stejný efekt, který způsobuje slavný „paradox dvojčat“, kdy vesmírný cestovatel cestující rychlostí blízkou rychlosti světla stárne pomaleji než jeho pozemský sourozenec. Stejně tak se čas v blízkosti černých děr vlivem extrémní gravitace zpomaluje. Na Marsu, i když je rozdíl malý, je měřitelný.
Člověku stojícímu na Marsu připadá vteřina jako vteřina. Ale pro pozorovatele na Zemi tato marťanská vteřina uběhne o něco rychleji. Průměrný rozdíl je 477 mikrosekund za den, ale může kolísat až 226 mikrosekund v závislosti na poloze Marsu na jeho oběžné dráze.
Důsledky pro průzkum vesmíru
I když se rozdíl zdá malý, je důležitý pro vysoce přesné technologie. Sítě 5G například vyžadují synchronizaci do desetiny mikrosekundy. Budoucí navigační a komunikační systémy ve vnitřní sluneční soustavě musí brát tento časový rozdíl v úvahu.
Přesné hodiny jsou nezbytné pro meziplanetární navigaci, stejně jako pro GPS na Zemi. Když pochopíme, jak se čas chová na jiných planetách, můžeme poskytnout bezproblémovou komunikaci a přesné určování polohy pro robotické a lidské průzkumníky.
„Může to trvat desetiletí, než povrch Marsu pokryje stopy potulujících se roverů, ale nyní bude užitečné studovat otázky související s vytvářením navigačních systémů na jiných planetách a měsících,“ říká Neil Ashby z NIST.
Tým NIST také vypočítal, že hodiny na Měsíci tikají o 56 mikrosekund rychleji než na Zemi. Tyto objevy jsou krokem k uskutečnění dlouhotrvajícího snu o rozšíření lidské přítomnosti v celé sluneční soustavě.
Závěrem lze říci, že jemný, ale měřitelný časový rozdíl mezi Marsem a Zemí není jen teoretickou kuriozitou. Jde o praktickou výzvu, kterou je třeba řešit, když se přibližujeme k zakládání stálých osad a propojených sítí mimo naši planetu. Vesmír funguje podle přesných pravidel a zohlednění těchto pravidel bude rozhodující pro úspěch v příští éře vesmírného průzkumu.
