Vrijeme je relativno. Ako mi ne vjerujete, zauzmite položaj “planka” (izdržaja) na jednu minutu. Kako je bilo? Najduža minuta u vašem životu, zar ne? A to je samo psihološko vrijeme. I fizičko vrijeme je relativno i prilično je lako da dva sata postanu nesinhronizovana. Razlike u brzini ili gravitaciji čine svoje, pa sat na Zemlji i sat na Marsu ne bi otkucavali istim tempom. Sada znamo kolika je ta razlika – i ona ne ostaje konstantna.
Fizičari sa Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) proučavali su kretanje i privlačnu silu Marsa s neviđenom preciznošću. Koristeći formulu vremenske dilatacije kako bi uračunali kretanje i gravitacionu silu objekta, uspjeli su procijeniti razliku koju bi atomski sat na Marsu iskusio u odnosu na sat na Zemlji.
Tim je procijenio da će marsovski satovi biti, u prosjeku, 477 mikrosekundi brži dnevno od njihovih zemaljskih pandana. Ali ova vrijednost se mijenja za čak 226 mikrosekundi dnevno, ovisno o položaju Marsa u njegovoj orbiti.
Prošle godine, istraživači su s visokom preciznošću procijenili da na Mjesecu satovi idu 56 mikrosekundi dnevno brže. Mjesec je u orbiti gotovo kružnog oblika oko Zemlje, a Zemlja je u gotovo kružnoj orbiti oko Sunca, što čini tu razliku prilično konstantnom.
„Ali za Mars to nije slučaj. Njegova udaljenost od Sunca i njegova ekscentrična orbita čine varijacije u vremenu većim. Problem tri tijela je izuzetno komplikovan. Sada imamo posla sa četiri: Suncem, Zemljom, Mjesecom i Marsom,“ rekao je u izjavi fizičar NIST-a Bijunath Patla. „Teži dio posla bio je izazovniji nego što sam prvobitno mislio.“
Tim je morao uzeti u obzir površinsku gravitaciju Marsa, njegovu ekscentričnu orbitu, kao i uticaje Sunca, Zemlje, pa čak i našeg Mjeseca na Crvenu planetu. Kombinacija svih ovih efekata pružila je istraživačima jasnu predstavu o neophodnim prilagodbama kako bi satovi ostali sinhronizovani između dva svijeta.
„Možda će proći decenije prije nego što površina Marsa bude prekrivena tragovima lutajućih rovera, ali sada je korisno proučiti probleme vezane za uspostavljanje navigacionih sistema na drugim planetama i mjesecima,“ dodao je autor Neil Ashby, također iz NIST-a. „Kao i trenutni globalni navigacioni sistemi poput GPS-a, ovi sistemi će zavisiti od tačnih satova, a efekti na brzinu satova mogu se analizirati uz pomoć Einsteinove opšte teorije relativnosti.“
To znači da biste, zbog vremenske dilatacije, na Marsu starili brže nego na Zemlji. Ako biste proveli punih 50 godina na Crvenoj planeti, završili biste punih 9 sekundi stariji nego da ste ostali na Zemlji.
Studija je objavljena u časopisu The Astronomical Journal.
