I fisici hanno quantificato con precisione la differenza nel passaggio del tempo tra la Terra e Marte, rivelando che il tempo sul Pianeta Rosso scorre circa 477 microsecondi al giorno più velocemente che sul nostro. I risultati, pubblicati su The Astronomical Journal, non sono meramente accademici; sono fondamentali per i futuri viaggi spaziali, la comunicazione e una comprensione più profonda dell’universo stesso.
Relatività in azione
La teoria della relatività di Einstein prevede che il tempo non è assoluto ma è relativo alla gravità e alla velocità. Sulla Terra, questo effetto è sottile ma misurabile: gli orologi ad altitudini più elevate (come in cima al Monte Everest) ticchettano leggermente più velocemente di quelli al livello del mare. Questo perché la gravità più debole consente al tempo di muoversi più liberamente.
L’effetto è ancora più pronunciato nello spazio. I satelliti GPS, in orbita a oltre 12.500 miglia sopra la Terra, devono tenere conto di una dilatazione temporale di 45,7 microsecondi per funzionare con precisione. In caso contrario, paralizzeremmo le moderne telecomunicazioni.
Il problema dei quattro corpi su Marte
Calcolare il tempo su Marte è più complesso che tenere conto semplicemente della gravità più debole. L’orbita di 687 giorni del pianeta attorno al sole, insieme alle influenze gravitazionali della Terra, della Luna e del sole stesso, crea quello che i fisici chiamano un “problema dei quattro corpi”. Questo è molto più impegnativo del problema dei tre corpi (Terra, Luna, Sole) che è già abbastanza difficile da modellare.
Secondo il fisico del NIST Bijunath Patla, “Il sollevamento di carichi pesanti è più impegnativo di quanto pensassi inizialmente”. Patla e il suo collega, Neil Ashby, hanno utilizzato calcoli precisi tenendo conto delle condizioni della superficie marziana (simili al livello del mare terrestre) e delle influenze cosmiche per arrivare alla differenza di 477 microsecondi.
Perché questo è importante oltre i viaggi spaziali
Anche se la discrepanza è minima – meno di un batter d’occhio – l’effetto cumulativo è significativo. Ad esempio, le reti 5G richiedono una precisione temporale fino a un decimo di microsecondo. La futura comunicazione nello spazio profondo si baserà su una precisa sincronizzazione temporale per evitare ritardi. Attualmente ci vogliono più di 24 minuti per comunicare con rover come Curiosity su Marte; un migliore cronometraggio potrebbe ridurre drasticamente questo ritardo.
“Se ottieni la sincronizzazione, sarà quasi come una comunicazione in tempo reale senza alcuna perdita di informazioni. Non devi aspettare per vedere cosa succede,” ha affermato Patla.
Questi calcoli non riguardano solo Marte. Lo scorso anno il NIST ha pubblicato un piano per la misurazione dell’ora lunare e i nuovi dati marziani possono migliorare tale sistema. In definitiva, questo lavoro è un passo verso la realizzazione della visione fantascientifica di un’esplorazione spaziale diffusa. La natura fondamentale del tempo stesso viene ridefinita mentre ci prepariamo ad espanderci nel sistema solare.
