زمان در مریخ سریع تر از زمین می گذرد
مهندس وب: به لطف تاثیر نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین، زمان بطور متوسط در مریخ ۴۷۷ میلیونیم ثانیه سریع تر از زمین می گذرد. دانشمندان می گویند این مساله پیامدهایی برای شبکه های ناوبری و ارتباطی آینده خواهد داشت که ممکنست در منظومه شمسی داخلی گسترش یابند.
به گزارش مهندس وب به نقل از ایسنا، نیل اشبی و بیجونات پاتلا از مؤسسه ملی استاندارد و فناوری در ایالات متحده، اختلاف زمانی بین مریخ و زمین را با درنظر گرفتن قدرت گرانش در مریخ که پنج برابر ضعیف تر از زمین است، سرعت و خروج از مرکز مدار سیاره سرخ به دور خورشید و تاثیر گرانشی نه تنها خورشید، بلکه نزدیکترین همسایگان مریخ، زمین و ماه محاسبه کردند.
به نقل از اسپیس، پاتلا می گوید: فاصله مریخ از خورشید و مدار خارج از مرکز آن، تغییرات زمانی را بیشتر می کند. مسئله سه جسم خیلی پیچیده است. حال ما با چهار جسم سروکار داریم: خورشید، زمین، ماه و مریخ. این کار سنگین، چالش برانگیزتر از آن چیزی بود که در ابتدا فکر می کردم.
نظریه نسبیت عام اینشتین شرح می دهد که چه طور ساعت ها می توانند بسته به این که در کدام چارچوب مرجع قرار دارند، سریع تر یا کندتر حرکت کنند، چارچوبی که توسط سرعت و میدان گرانشی اداره می شود. ما این اثر را «اتساع زمان» می نامیم و این همان پدیده ای است که می تواند منجر به پارادوکس دوقلوها شود که در آن یکی از دوقلوها با یک موشک با سرعتی نزدیک به سرعت نور به فضا می رود، در صورتیکه دوقلوی دیگر در خانه روی زمین می ماند. وقتی دوقلوی فضانورد به خانه برمی گردد، از دوقلویی که روی زمین مانده جوان تر است، برای اینکه ساعت ها هر چه به سرعت نور نزدیک تر شوند، کندتر حرکت می کنند. بطور مشابه، زمان در نزدیکی یک سیاه چاله کندتر می گذرد برای اینکه میدان گرانشی خیلی قویتر از زمین است.
از آنجائیکه مریخ از خورشید دورتر از زمین است، با سرعت کمتری به دور خورشید می چرخد که بطور خودکار منجر به کندتر حرکت کردن ساعت ها در مریخ نسبت به زمین می شود. با این وجود، از آنجائیکه مدار مریخ به دور خورشید کمی غیر عادی تر از زمین است، به این مفهوم است که مریخ وقتی کمی به خورشید نزدیک تر است، کمی در مدار خود سرعت می گیرد و وقتی کمی دورتر است، کندتر می شود. بطور مشابه، فاصله مریخ از میدان های گرانشی خورشید و سیستم زمین-ماه نیز در طول یک سال مریخی متفاوت می باشد. در مجموع، این منجر به تغییر سرعت حرکت ساعت ها در مریخ نسبت به زمین می شود. برای یک فضانورد در مریخ، یک ثانیه بازهم یک ثانیه طول می کشد، اما از نظر یک ناظر روی زمین، آن ثانیه در مریخ در مقایسه با ثانیه ای که ناظر روی ساعت روی زمین اندازه گیری می کند، کسری سریع تر به نظر می آید. در صورتیکه میانگین اختلاف بین ساعت ها در مریخ و زمین ۴۷۷ میکروثانیه در روز است، این می تواند بسته به این که مریخ در کجای مدار خود نسبت به زمین و ماه ما قرار دارد، تا ۲۲۶ میکروثانیه افزایش یا کم شود.
بااینکه اتساع زمانی بین مریخ و زمین به هیچ عنوان به اندازه یک سفینه فضایی نسبیتی یا در افق رویداد یک سیاهچاله چشم گیر نیست، اما همین مقدار کافی است تا بطور بالقوه شبکه های ناوبری و ارتباطی آینده ای را که امکان دارد در اطراف مریخ ایجاد نماییم، مختل کند. به عنوان مثال، 5G باید دقتی در حد یک دهم میکروثانیه داشته باشد. دانستن این اختلاف همین طور به شبکه های روی زمین و مریخ اجازه می دهد تا همگام سازی شوند و انتقال کارآمدتر اطلاعات بین این دو را تضمین کنند.
اشبی می گوید: امکان دارد دهه ها زمان ببرد تا سطح مریخ توسط رد مریخ نوردهای سرگردان پوشیده شود، اما حال مطالعه مسایل مربوط به ایجاد سیستم های ناوبری در سیارات و قمرهای دیگر مفید می باشد. مانند سیستم های ناوبری جهانی فعلی مانند جی پی اس، این سیستم ها به ساعتهای دقیق وابسته خواهند بود و اثرات سرعت ساعت را میتوان با کمک نظریه نسبیت عام اینشتین تحلیل و بررسی کرد.
اشبی و پاتلا پیش از این تفاوت گذر زمان در ماه را در مقایسه با زمین محاسبه کرده و دریافتند که ساعتهای روی ماه ۵۶ میکروثانیه سریع تر از ساعتهای روی زمین حرکت می کنند.
حرف آخر اینکه با وجود این، از آنجائیکه مدار مریخ به دور خورشید کمی غیر عادی تر از زمین است، به این مفهوم است که مریخ وقتی کمی به خورشید نزدیک تر است، کمی در مدار خود سرعت می گیرد و وقتی کمی دورتر است، کندتر می شود. برای یک فضانورد در مریخ، یک ثانیه بازهم یک ثانیه طول می کشد، اما از نظر یک ناظر روی زمین، آن ثانیه در مریخ در مقایسه با ثانیه ای که ناظر روی ساعت روی زمین اندازه گیری می کند، کسری سریع تر به نظر می رسد. بعنوان مثال، 5G باید دقتی در حد یک دهم میکروثانیه داشته باشد.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب