Astronauti mířící na Mars zažijí účinky dilatace času

Foto: RDNE Stock project/Pexels

Když se astronauti vydají na Mars, zažijí dilataci času, píše ILF Science. To se dalo čekat. Ve skutečnosti vaše nohy a vaše hlava zažívají dilataci času, přičemž vaše hlava stárne o něco rychleji než vaše nohy. Ale jak velkou dilataci času zažijí (ve srovnání s pozorovateli Země)?

Nejprve si ověřte, zda jsme všichni na stejné straně. Čas plyne pro různé pozorovatele různou rychlostí v závislosti na jejich relativní rychlosti a na blízkosti (a síle) gravitačního pole. Dilatace času je rozdíl mezi časem, který uběhl na dvou hodinách v důsledku těchto příčin, jak je popsán speciální a obecnou relativitou.

Gravitace zakřivuje časoprostor. Výsledkem je, že čím silnější je gravitace ve vaší blízkosti a čím blíže jste hmotě, která ji vytváří, tím pomaleji se pohybuje čas (z pohledu pozorovatele nebo toho, kdo má druhé hodiny. Z vašeho pohledu čas běžel obvyklou rychlostí). Takto je vaše noha mladší než vaše stará (relativně řečeno) zavalitá hlava.

Čím více se vzdalujete od zemské gravitace, například při práci na vrcholu mrakodrapu, tím je efekt dilatace času výraznější (ve srovnání s pozorovateli na zemi). Není to velký efekt, měří jen nepatrný zlomek nanosekundy za rok.

U astronautů a kosmonautů, kteří žijí v prostředí s nulovou gravitací po dlouhé úseky, je efekt výraznější, ale účinně se vyrovnává s rychlostí, kterou se vesmírní letci obvykle pohybují.

„Protože astronauti a družice na oběžné dráze Země jsou od středu planety vzdáleni o něco více (ve srovnání s lidmi na Zemi), pociťují ve skutečnosti menší gravitační dilataci času. To by samo o sobě znamenalo, že čas astronautů běží rychleji,“ vysvětlil astronom Colin Stuart pro Ted Ed. „Tento efekt je však poměrně malý, protože gravitace Země je poměrně slabá, a tak dilatace času způsobená jejich rychlostí vítězí a astronauti skutečně cestují nepatrný kus do své budoucnosti.“

Když kosmonaut Sergej Krikalev uvízl ve vesmíru na 803 dní, 9 hodin a 39 minut, když se rozpadl Sovětský svaz, technicky cestoval podle Universe Today 0,02 sekundy do budoucnosti.

Při cestě na Mars, která trvá 21 měsíců, budou astronauti pociťovat malou dilataci času. Z jejich pohledu bude čas plynout normálně, zatímco v porovnání s pozemskými pozorovateli bude rozdíl pravděpodobně několik nanosekund. Ačkoli rychlost bude vyšší než jakákoli lidská cesta v historii, ve srovnání s rychlostí světla, kde se efekt dilatace času projevuje extrémně výrazně.

Pokud mají astronauti zůstat na Marsu delší dobu, pak se vliv gravitační dilatace času dostane do oblasti, která je patrná. Podle The Illinois Physics Van by člověk žijící přesně 80 let na Marsu zemřel asi o 12 sekund dříve, než kdyby žil přesně 80 let na Zemi. Z jejich pohledu by to ale nebylo cítit, časoprostor je prostě divný.

Všechny „vysvětlující“ články jsou v době vydání potvrzeny kontrolou faktů jako správné. Text, obrázky a odkazy mohou být později upraveny, odstraněny nebo doplněny, aby byly informace aktuální.