Fyzici přesně určili rozdíl v plynutí času mezi Zemí a Marsem a zjistili, že čas na Rudé planetě plyne asi o 477 mikrosekund za den rychleji než na naší. Tyto výsledky, publikované v The Astronomical Journal, nejsou důležité pouze pro akademický výzkum, ale také zásadní pro budoucí vesmírné cestování, komunikaci a hlubší porozumění vesmíru.
Relativismus v akci
Einsteinova teorie relativity předpovídá, že čas není absolutní, ale závisí na gravitaci a rychlosti. Na Zemi je tento efekt sotva znatelný, ale měřitelný: hodiny ve vyšších nadmořských výškách (jako na vrcholu Everestu) tikají o něco rychleji než na hladině moře. Slabší gravitace totiž umožňuje, aby čas plynule volněji.
Efekt je ještě výraznější v prostoru. Satelity GPS obíhající více než 20 000 kilometrů nad Zemí musí počítat s dilatací času 45,7 mikrosekund, aby fungovaly přesně. Jinak budou moderní telekomunikace paralyzovány.
Problém čtyř těles na Marsu
Výpočet času na Marsu je složitější, než jen počítat se slabší gravitací. 687denní oběh planety kolem Slunce plus gravitační vliv Země, Měsíce a samotného Slunce vytváří to, co fyzici nazývají „problém čtyř těles“. To je mnohem složitější než problém tří těles (Země, Měsíc, Slunce), který je sám o sobě obtížně modelovatelný.
Podle fyzika NIST Bijunatha Patla „se ta tvrdá práce ukázala být těžší, než jsem si původně myslel.“ Patla a jeho kolega Neil Ashby použili přesné výpočty, které vzaly v úvahu podmínky na povrchu Marsu (podobné hladinám moří na Zemi) a kosmické vlivy, aby dospěli k rozdílu 477 mikrosekund.
Proč je to důležité i mimo cestování vesmírem
I když je rozdíl malý – menší než mrknutí oka – kumulativní efekt je významný. Například sítě 5G vyžadují přesnost časování až na jednu desetinu mikrosekundy. Budoucí komunikace v hlubokém vesmíru se bude spoléhat na přesnou synchronizaci času, aby se zabránilo zpoždění. V současné době trvá komunikace s Mars rovery, jako je Curiosity, více než 24 minut; přesnější načasování může toto zpoždění výrazně zkrátit.
“Pokud dosáhnete synchronizace, bude to téměř jako komunikace v reálném čase bez ztráty informací. Nemusíte čekat, co se stane,” řekl Patla.
Tyto výpočty se týkají nejen Marsu. NIST loni představil plán pro lunární čas a nová data o Marsu by mohla tento systém zlepšit. Nakonec je tato práce krokem k realizaci sci-fi vize rozsáhlého průzkumu vesmíru. Základní povaha samotného času se přehodnocuje, když se připravujeme na expanzi po celé sluneční soustavě.
