Čas na Marsu ubíhá jinak než na Zemi. Jeho spočítání je noční můra, která ohrožuje lidskou kolonizaci
Pro obyčejného smrtelníka je téměř nemožné hluboké pochopení toho, že člověku na Marsu by běžel čas jinak než nám ostatním na Zemi. Z fyzikálního hlediska je to ale prostý fakt, protože čas je relativní veličina. A i pár mikrosekund může znamenat problém, když jde o navigaci roverů, satelitů a v budoucnu možná i celé lidské kolonie.
Na Zemi máme měření času zvládnuté do posledního detailu. Díky relativistickým korekcím držíme v dokonalém souladu satelity, atomové hodiny i navigační systémy, které pracují s přesností na mikroskopické zlomky sekundy. Jakmile ale naši planetu opustíme, začnou se o slovo hlásit síly, které dokážou s časem pořádně zacvičit. Rychlost plynutí času ovlivňuje mimo jiné i prostá gravitace; jinými slovy, dvoje hodiny v různě silném gravitačním poli nikdy netikají úplně synchronně.
Mohlo by vás zajímat: První zločin ve vesmíru má překvapivé rozuzlení. Zhrzená exmanželka se přiznala ke lži
Mars má slabší gravitaci než Země a zároveň se otáčí kolem Slunce po výrazně eliptické dráze. V kombinaci s vlastní rotací a vlivy Země, Měsíce i Slunce se čas na Marsu neustále zrychluje i zpomaluje podle toho, kde se planeta právě nachází. Když se všechny tyto vlivy sečtou, vznikne z toho nenápadný, ale zásadní rozdíl – a na to, aby se atomové hodiny položené na povrch Rudé planety odchýlily od těch pozemských, by stačil jediný den.
Relativita v praxi
Fyzici z amerického Národního institutu standardů a technologie (NIST) spočítali, že čas na Marsu plyne o něco rychleji, takže marťanské hodiny během jednoho dne předběhnou ty pozemské o 477 mikrosekund. To je pro člověka úplná banalita, zhruba tisícina doby, kterou potřebujeme k mrknutí. Kdybychom na Marsu strávili 50 let, zestárneme o pouhopouhých 9 sekund víc oproti pozemšťanům. Jenže pro kosmickou navigaci je to setsakra velký rozdíl. A nejhorší je, že nejde o pevnou hodnotu.
Nepravidelná oběžná dráha Marsu způsobuje, že se jeho vzdálenost od Slunce během roku dramaticky mění, což doprovází relativistické efekty. Tým z NIST tak musel do výpočtů zahrnout nejen gravitaci Marsu, ale také rychlost jeho oběhu, okamžitou vzdálenost od Slunce, vliv Země i malý, ale měřitelný vliv našeho Měsíce.
„Pokud jste slyšeli o Problému tří těles, tak víte, že je nesmírně složitý. A my teď pracujeme dokonce se čtyřmi tělesy: Sluncem, Zemí, Měsícem a Marsem,“ vysvětluje fyzik Bijunath Patla z NIST v tiskovém prohlášení. „To hlavní počítání bylo mnohem náročnější, než jsem původně čekal.“
Možná to zní jako akademická hra s čísly, ale pro budoucí marťanskou infrastrukturu jde o podobně zásadní věc, jako bylo kdysi spuštění GPS na Zemi. Navigace, komunikace a řízení robotických i pilotovaných misí budou stát na přesném čase a bez znalosti relativistických korekcí by nic z toho nefungovalo správně. I mobilní sítě na Zemi koneckonců fungují jen díky tomu, že pracují s přesností na desetiny mikrosekundy.
Zdroj: NIST, The Astronomical Journal, Discover Magazine
Video, které jste mohli minout: Jediná naděje na záchranu lidstva? Musíme kolonizovat galaxii, což má řadu nástrah
Nenechte si ujít novinky Prima Zoom!
Odesláním formuláře souhlasíte s podmínkami zpracování osobních údajů
