Jedna od velikih neugodnih istina istraživanja svemira jest da, čim napustite Zemlju, počinju padati sve intuicije koje uzimamo zdravo za gotovo. Jedna od njih — možda najviše podmukla — je ideja da vrijeme teče jednako svugdje u svemiru. Sekunda je sekunda, zar ne? Pa, ne. Novo istraživanje NIST-a (Nacionalni institut za standarde i tehnologiju) upravo je to dokazalo s preciznošću koja po prvi put omogućuje točno saznanje koliko bi se marsovsko vrijeme desinkroniziralo u odnosu na zemaljsko.
Marsovski satovi žure 477 mikrosekundi dnevno
Studija, objavljena u časopisu The Astronomical Journal, otkriva da bi atomski sat postavljen na površinu Marsa žurio 477 mikrosekundi dnevno u odnosu na sat na našem planetu. To je neznatna razlika za svakoga tko svoj dan mjeri sastancima, kavama i jutarnjim alarmima; ali pravi je kaos ako pokušavate navigirati, sinkronizirati komunikacije ili koordinirati vozila u dva različita svijeta.
Ono što je još više uznemirujuće jest da ovaj broj nije stabilan.
Mars ne samo da ubrzava vrijeme, on ga i iskrivljuje
Tim NIST-a otkrio je da brojka od 477 mikrosekundi nije fiksna. Varijacije u Marsovoj orbiti — koja je mnogo ekscentričnija od Zemljine — mogu promijeniti taj pomak za dodatnih 226 mikrosekundi svaki dan. To nije pogreška u proračunu: to je prirodna posljedica sustava kojim upravlja Opća teorija relativnosti.
“Istodobno se bavimo s četiri tijela: Suncem, Zemljom, Mjesecom i Marsom”, objasnio je istraživač Bijunath Patla. Nazvao je to problemom četiriju tijela, elegantnim načinom da se kaže: dinamična, promjenjiva zagonetka koju je praktički nemoguće pojednostaviti bez gubitka preciznosti.
Rezultat je planet gdje vrijeme ne samo da teče brže, već to čini s malim ubrzanjima i usporavanjima ovisno o njegovom orbitalnom položaju. Za buduću marsovsku navigacijsku mrežu — ekvivalent zemaljskom GPS-u — ovo je ogroman problem.
Mali pomak koji s godinama postaje divovski
Ovdje intuicija ponovno zakaže. Jer 477 mikrosekundi nije ništa… dok ne počnete zbrajati.
Prema izračunima, osoba koja bi pedeset godina živjela na Marsu vratila bi se na Zemlju s otprilike devet sekundi ‘prednosti’ u odnosu na nekoga tko se nije pomaknuo odavde. To je simbolična brojka, da, ali jasno pokazuje kako gravitacija, orbitalna brzina i položaj u Sunčevom sustavu utječu na protok vremena.
Ono što danas mjerimo u mikrosekundama, sutra bi moglo u potpunosti poremetiti svaki pokušaj sinkronizacije satelita, dronova, rovera ili komunikacijskih sustava između dva svijeta udaljena milijunima kilometara.
Opća relativnost nas podsjeća da zdrav razum ne vlada
Na kraju, sve se svodi na Einsteina. Što je veća gravitacija, vrijeme sporije teče. Što je veća orbitalna brzina, ritam se također mijenja. Mars, sa svojom pet puta slabijom gravitacijom i drugačijom orbitom, jednostavno ima vlastiti vremenski puls.
Kako bi dobili ove brojke, istraživači su definirali referentnu točku na površini Marsa ekvivalentnu zemaljskoj „razini mora”. Odatle su integrirali podatke o lokalnoj gravitaciji, brzini revolucije, orbitalnoj ekscentričnosti i poremećajima obližnjih tijela. Rezultat je najprecizniji model marsovskog vremena koji smo ikada imali.
A ako je fizičar Neil Ashby nešto jasno dao do znanja, to je da ovakve detalje treba početi shvaćati vrlo ozbiljno.
Upozorenje za buduću međuplanetarnu infrastrukturu
Ashby je to izrazio s određenom finoćom: ako zemaljske tehnologije poput 5G mreža zahtijevaju preciznost manju od jedne desetine mikrosekunde, zamisliti navigacijski sustav na Marsu bez uzimanja u obzir njegovih vremenskih posebnosti bila bi ludost. “Možda će proći desetljeća prije nego što površina Marsa bude prekrivena tragovima istraživačkih vozila”, rekao je, “ali korisno je proučavati izazove već sada.”
Jer ne radi se samo o tome da znamo koliko je sati na Marsu. Radi se o tome da dva svijeta mogu raditi zajedno bez gubljenja traga u tom procesu.
Studija je, u tom smislu, prvi kamen temeljac. Izjava da ako zaista želimo istraživati Mars — s astronautima, bazama, satelitskim mrežama ili, jednog dana, stabilnim kolonijama — morat ćemo razumjeti ne samo njegovu geologiju ili klimu, već i njegovo vrijeme. Njegov vlastiti i poseban vremenski tok.
I kako je Patla zaključio: “Nitko to do sada nije znao. Dobro je konačno znati što se događa na Marsu s vremenske točke gledišta.” Ono što iznenađuje, možda, jest da se sada ne možemo prestati pitati koje druge planete skrivaju satove koji također ne kucaju kao naši.
