Час на Землі та інших планетах спливає по-різному, і це не вигадка з наукової фантастики. Портал space.com розповів, як учені порахували різницю в часі між Землею і Марсом та як це допоможе майбутнім космічним колоністам.
Національний інститут стандартів і технологій США порахував різницю в часі між Марсом і Землею, зважаючи на гравітацію першого (вона в п’ять разів слабша від земної), його швидкість та ексцентричність орбіти. Зрештою співробітники інституту дійшли висновку, що на Марсі час спливає на 477 мільйонної секунди швидше, ніж на Землі — і в цьому винна теорія відносності Ейнштейна.
Для контексту варто зазначити: теорія відносності описує, як плин часу може сприйматися по-різному залежно від умов, які зазнають впливу швидкості й гравітаційного поля. Наука називає це явище розтягненням часу. Найбільше воно відоме, мабуть, за парадоксом близнюків. Уявіть, що з пари близнюків один вирушає в політ на ракеті, яка рухається майже зі швидкістю світла, а другий лишається на Землі. Після повернення додому той близнюк, що був у космосі, буде молодшим за того, хто лишився на планеті, бо час спливає повільніше, чим ближче об’єкт до швидкості світла. За тією самою логікою час розтягується поблизу чорної діри, адже її гравітація набагато сильніша за земну.
Оскільки Марс перебуває далі від Сонця, ніж Земля, він обертається навколо зірки з меншою швидкістю, і це автоматично призводить до розтягнення в часі. Але через те, що Марс має більш еліптичну орбіту, він трохи прискорюється, наближаючись до Сонця, і сповільнюється, коли перебуває далі.
Крім того, відстань Марса від гравітаційного поля Сонця і системи Земля-Місяць може впливати на плин марсіанського року. Так, для космонавта на Марсі одна секунда сприйматиметься як одна секунда, але для спостерігача на Землі одна марсіанська секунда триває трохи менше за земну. Загалом різниця в 477 мікросекунд може скорочуватися або збільшуватися на 226 мікросекунд залежно від позиції Марса.
Хоча розтягнення часу між Марсом і Землею не таке значне, як на релятивістському космічному кораблі або на горизонті подій чорної діри, його цілком достатньо, щоб завадити правильній навігації та налагодженню майбутніх систем зв’язку. Під час колонізації Марса той самий 5G-зв’язок має бути точним аж до десятої частки мікросекунди. Розрахунок різниці в часі не лише допоможе в навігації, а й дасть змогу синхронізувати мережі зв’язку між планетами.