火星上的時(shí)間流逝更快，科學(xué)家們終于知道了具體速度

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）的兩位物理學(xué)家進(jìn)行的研究顯示，這一現(xiàn)象確實(shí)有效火星相比地球時(shí)鐘，平均每天快477百萬(wàn)分之一秒（或477微秒）。

雖然差別很小，但在地球上的時(shí)間，月亮火星需要以分秒鐘的精確度協(xié)調(diào)。

愛(ài)因斯坦的理論廣義相對(duì)論時(shí)間會(huì)受到質(zhì)量的影響，這導(dǎo)致了所謂的引力時(shí)間膨脹。對(duì)外人來(lái)說(shuō)，受較強(qiáng)重力場(chǎng)影響的鐘表會(huì)比手腕上的手表滴答得更慢。

同樣，在較弱的引力場(chǎng)中，每秒的長(zhǎng)度也短于感受較強(qiáng)引力的觀察者所計(jì)數(shù)的秒數(shù)。

相關(guān)報(bào)道：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種全新的時(shí)間測(cè)量方法

舉個(gè)例子，GPS衛(wèi)星上的原子鐘相比地球表面的時(shí)鐘，由于中地球軌道中極微小的重力變化，加上它們對(duì)時(shí)間膨脹的影響，產(chǎn)生了凈差每天38微秒.

現(xiàn)在，NIST科學(xué)家尼爾·阿什比和比朱納特·帕特拉設(shè)計(jì)了一套精確的火星計(jì)時(shí)系統(tǒng)。

物理學(xué)家們此前設(shè)計(jì)了一個(gè)計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)月亮，類似于協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）地球上的全球計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)。UTC被天文學(xué)家和深空網(wǎng)絡(luò)（DSN）利用，其精度為內(nèi)部每天大約100皮秒，皮秒等于萬(wàn)億分之一秒。

在月球表面，時(shí)間快了56微秒而非地球上的，基于其自身質(zhì)量以及太陽(yáng)、地球和月球之間的引力相互作用等主要因素。

但測(cè)量火星的時(shí)間比月球更復(fù)雜，解釋帕特拉：“三體問(wèn)題極其復(fù)雜。現(xiàn)在我們面對(duì)的是四個(gè)：太陽(yáng)、地球、月亮和火星。”

由于火星的質(zhì)量約為地球的十分之一，火星的表面引力遠(yuǎn)弱于地面表面引力。利用火星任務(wù)收集的數(shù)據(jù)，阿什比和帕特拉估計(jì)火星表面引力為f比地球還弱幾倍.

此外，火星距離太陽(yáng)約1.5天文單位（AU），而地球與太陽(yáng)的距離約為1AU。由于引力隨距離減小，通過(guò)反平方定律火星受到太陽(yáng)較弱的引力勢(shì)影響。

火星的軌道比地球更偏心，導(dǎo)致引力勢(shì)波動(dòng)更大，這讓情況更加復(fù)雜。

因此，雖然火星的時(shí)鐘平均比地球快477微秒，但這一差異在火星年中每天會(huì)減少或增加266微秒。

火星年也比地球年長(zhǎng)得多，因?yàn)榛鹦抢@太陽(yáng)運(yùn)行需要687天。它的白天也更長(zhǎng)，因?yàn)檫@顆紅色星球繞軸完成一整顆自轉(zhuǎn)需要額外40分鐘，而地球則是如此。

實(shí)現(xiàn)這些精確且可擴(kuò)展的時(shí)間框架對(duì)于未來(lái)火星行動(dòng)至關(guān)重要，包括一次命運(yùn)攸關(guān)且具有歷史意義的人類著陸。

“也許要幾十年后火星表面才會(huì)被漫游者留下的蹤跡覆蓋，但現(xiàn)在研究在其他行星和衛(wèi)星上建立導(dǎo)航系統(tǒng)所涉及的問(wèn)題，是很有意義的?！?a>他說(shuō)阿什比。

在此期間，離地時(shí)間記錄將對(duì)支持商業(yè)機(jī)構(gòu)和國(guó)家航天計(jì)劃的月球任務(wù)的通信、定位和導(dǎo)航至關(guān)重要。

構(gòu)建超越地月環(huán)境的可擴(kuò)展計(jì)時(shí)基礎(chǔ)設(shè)施，并創(chuàng)建一個(gè)框架自治星際時(shí)間同步因此，這是一個(gè)至關(guān)重要的目標(biāo)，因此本研究實(shí)現(xiàn)了太空探索的重要一步。

帕特拉亮點(diǎn)這些發(fā)現(xiàn)的重要性：“月球和火星的時(shí)機(jī)正好。這是我們最接近實(shí)現(xiàn)科幻世界中擴(kuò)展太陽(yáng)系愿景的一次?！?/p>

本研究發(fā)表于天文雜志.

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