لماذا يختلف وقت السفر على المريخ عنه على الأرض؟

يمر الوقت على الأرض والكواكب الأخرى بشكل مختلف، وهذه ليست فكرة من الخيال العلمي. يروي موقع Space gate.com كيف قام العلماء بحساب الفارق الزمني بين الأرض والمريخ وكيف سيساعد ذلك المستوطنين في الفضاء في المستقبل.

قام المعهد الوطني الأمريكي للمعايير والتكنولوجيا بحساب الفارق الزمني بين المريخ والأرض، مع الأخذ في الاعتبار جاذبية المريخ (أضعف بخمس مرات من الأرض)، وسرعة مداره وانحرافه. في المجمل، توصل موظفو المعهد إلى استنتاج مفاده أن الوقت يمر على المريخ أسرع بمقدار 477 جزءًا من المليون من الثانية مقارنة بالأرض، ونظرية أينشتاين النسبية هي المسؤولة عن ذلك.

بالنسبة للسياق، تصف النسبية كيف يمكن إدراك مرور الوقت بشكل مختلف اعتمادًا على السياق، متأثرًا بالسرعة ومجالات الجاذبية. العلم يسمي هذه الظاهرة تمدد الزمن. ربما يكون معروفًا بمفارقة التوأم. تخيل أنه في زوج من التوائم، يطير أحدهما على صاروخ يتحرك بسرعة الضوء تقريبًا، بينما يبقى الآخر على الأرض. وعندما يعودان إلى المنزل، سيكون التوأم الموجود في الفضاء أصغر سنًا من التوأم المتبقي على الكوكب، لأن الزمن يتحرك بشكل أبطأ كلما اقترب الجسم من سرعة الضوء. وبنفس المنطق، يستمر الوقت بالقرب من الثقب الأسود لأن جاذبيته أقوى بكثير من جاذبية الأرض.

وبما أن المريخ أبعد عن الشمس من الأرض، فإنه يدور حول النجم بسرعة أبطأ، وهذا يؤدي تلقائيا إلى إطالة الوقت. ولكن نظرًا لأن مدار المريخ أكثر إهليلجية، فإنه يتسارع قليلاً عندما يقترب من الشمس ويتباطأ عندما يبتعد.

بالإضافة إلى ذلك، فإن بعد المريخ عن مجال جاذبية الشمس ونظام الأرض والقمر قد يؤثر على تقدم السنة المريخية. لذا، بالنسبة لرائد فضاء على المريخ، الثانية تعتبر ثانية، لكن بالنسبة لمراقب على الأرض، فإن الثانية على المريخ تدوم أقل بقليل من ثانية على الأرض. في المجمل، يمكن تقصير الفارق البالغ 477 ميكروثانية أو زيادته بمقدار 226 ميكروثانية اعتمادًا على موقع المريخ.

على الرغم من أن تمدد الزمن بين المريخ والأرض ليس شديدًا كما هو الحال في المركبات الفضائية النسبية أو في أفق الحدث للثقب الأسود، إلا أنه يكفي لإعاقة الملاحة الدقيقة وتصحيح أخطاء أنظمة الاتصالات المستقبلية. عند استعمار المريخ، يجب أن تكون اتصالات الجيل الخامس التناظرية دقيقة حتى عُشر ميكروثانية. لا يساعد حساب فروق المنطقة الزمنية في التنقل فحسب، بل يسمح أيضًا بمزامنة شبكات الاتصال بين الكواكب.