Domů     Technika
Jak rychle plyne čas na Měsíci? Odpověď dává Einsteinova teorie relativity

V dubnu 2024 vyzval Bílý dům vědce, s výhledem na plánovanou přítomnost astronautů a posléze i lidských základen na Měsíci v rámci mise NASA Artemis, aby vytvořili standard lunárního času. Skutečnou otázkou však není: „Kolik hodin je na Měsíci?“, ale „Jak rychle tam plyne čas?“.

Čas, který ukazují hodiny, dokáže nastavit každý časoměřič, je to však fyzika, která určuje, jak rychle bude čas plynout. Albert Einstein už na začátku 20. století určil, že dva pozorovatelé se neshodnou na tom, jak dlouhá je hodina, pokud se nepohybují stejnou rychlostí ve stejném směru.

Tato neshoda platí i mezi osobou na zemském povrchu a další na oběžné dráze Země či na Měsíci. Klíčovým výsledkem teorie relativity je, že neexistuje nic takového jako absolutní čas.

Vliv má rotace i gravitace

Hodiny na zemském povrchu budou tikat pomaleji než hodiny na oběžné dráze, a to kvůli účinkům zemské gravitace. Proto musí satelity GPS brát v úvahu relativitu. Určení rozdílu v měření času na Zemi a na Měsíci je ještě složitější, vstupují do něj totiž další vlivy.

Měsíc se pohybuje vzhledem k jakémukoliv místu na zemském povrchu kvůli rotaci Země i svému obíhaní kolem planety, proto se nám jakékoliv lunární hodiny budou z našeho pohledu jevit pomalejší. Kromě toho jsou všechny hodiny na Měsíci ovlivněny gravitací Měsíce a Země, což zase vede k rychlejšímu chodu hodin.

„Takže toto jsou dva konkurenční efekty, přičemž čistým výsledkem jejich působení je posun o 56 mikrosekund (0,000056 sekundy) za den,“ vysvětluje závěry, ke kterým dospěl teoretický fyzik Bijunath Patla z Národního institutu pro standardy a technologie (NIST) v Boulderu v Coloradu.

Čas na Měsíci tak běží rychleji než na Zemi. Správné zvládnutí účinků relativity při výpočtech vyžadovalo výběr vhodného referenčního rámce. Patla a jeho kolega Neil Ashby problém vyřešili tím, že uznali, že systém Země-Měsíc je ve volném pádu – pohybuje se pouze pod vlivem gravitace Slunce – a každý obíhá kolem jejich vzájemného těžiště.

O 56 mikrosekund rychlejší běh času

Ačkoliv by se rozdíl 56 mikrosekund mohl běžnému smrtelníkovi zdát zanedbatelný, pokud jde o navádění měsíčních misí s naprostou přesností, případně o komunikaci Země s Měsíce, je významný. Moderní přesná navigace spoléhá na synchronizaci hodin, která zahrnuje koordinaci pomocí rádiových vln pohybujících se rychlostí světla.

Cheryl Gramlingová, systémová inženýrka z Goddard Space Flight Center NASA vysvětluje: „Světlo urazí 30 centimetrů za 1 nanosekundu (0,001 mikrosekundy). Nezohlednění 56mikrosekundového rozdílu by potenciálně mohlo vést k navigačním chybám o velikosti až 17 kilometrů za den.“.

To není akceptovatelné pro mise Artemis, které budou vyžadovat znalost polohy každého roveru, modulu nebo astronauta s přesností na 10 metrů. Zřejmě bude ještě několik let či desetiletí trvat, než bude Měsíc trvale osídlen dostatečným množstvím lidí a robotů, pro které bude tato úroveň měření času potřebná.

Vědci a inženýři si však již nyní uvědomují, jak je důležité mít zavedený standardní lunární čas, a to dlouho předtím, než to bude skutečně nezbytně nutné. A proto na tom již pilně pracují.

Zdroj: Eos.org

Foto: Pixabay
Zdroje informací: Eos.org, LifeScience
Štítky:
Související články
Saúdská Arábie, země spojovaná především s ropou, učinila další významný krok směrem k budoucnosti. Tentokrát nejde jen o vodík, ale také o amoniak. Země plánuje výstavbu zařízení na výrobu zeleného vodíku s roční produkcí 400 000 tun. Hodnota se odhaduje na miliardy eur. Yanbu Green Hydrogen Hub s výkonem 4 gigawatty se má stát jedním […]
Peugeot opět dokazuje, že rodinný vůz nemusí být nudná krabice na kolech. Nový model 308 (a jeho prostornější sourozenec 308 SW) přináší do střední třídy pořádnou dávku stylu, technologií a inovací. Ať už dáváte přednost kompaktnímu hatchbacku, nebo kombi s velkým kufrem, oba vozy spojuje jedna myšlenka: radost z jízdy. Francouzský šarm se tu nezapře. […]
Objevy Technika Vesmír 28.8.2025
NASA zveřejnila nejdetailnější snímky Marsu, jaké kdy oko lidského stroje spatřilo. Rover Perseverance, operující v kráteru Jezero, poslal na Zemi fotografie, které berou dech. Ukazují krajinu tak jasně, že se zdá, jako byste stáli přímo na rudém písku – jen s trochou štěstí a hodně drahou vesmírnou letenkou. Mars je starý známý soused, který nás […]
Objevy Technika 27.8.2025
Plasty jdou do žlutého kontejneru, papír zase do modrého. Třídění odpadu je považováno za základ zdárné recyklace. Nicméně ta se netýká jen plastových lahví nebo hromady starých novin. Některé její formy mohou zásadním způsobem ovlivnit další technologický vývoj – směrem k větší ekologičnosti a udržitelnosti Neodymové magnety. Díky nim lze přeměňovat pohyb na elektrickou energii, […]
V našich domácnostech se nachází spousta drobných zařízení, jako jsou alarmy či senzory, ve kterých je třeba pravidelně vyměňovat baterie, aby fungovaly. Nově vyvinuté „solární“ panely by je mohly napájet energií získanou pouze z vnitřního osvětlení interiéru. „Miliardy zařízení, která vyžadují malé množství energie, se spoléhají na výměnu baterií – což je neudržitelná praxe. Toto […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz