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月球钟的相对混乱问题
利用爱因斯坦的广义相对论,物理学家发现月球上的时钟比地球上的时钟运行快 56 微秒。这一发现将有助于未来的月球任务导航。
来源:Eos杂志月球上现在几点?
2024 年 4 月,白宫向科学家发出挑战,要求他们建立月球时间标准,以期增加国际在月球上的存在,并作为 NASA 的阿尔忒弥斯计划的一部分,建立潜在的人类基地。真正令人困惑的问题不是“现在几点了?”,而是“时间过得有多快?”
任何计时员都可以设置时钟显示的时间,但物理学决定了时间过得有多快。20 世纪初,阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 确定,如果两个观察者不是以相同的速度朝相同的方向移动,他们就不会就一小时有多长达成一致。地球表面的人和在轨道上或月球上的人之间也存在这种分歧。
“如果我们在月球上,时钟的走时就会与地球上不同,”位于科罗拉多州博尔德的国家标准与技术研究所 (NIST) 的理论物理学家 Bijunath Patla 说道。他指出,月球相对于地球的运动使时钟走得比地球标准慢,但月球引力较小导致时钟走得更快。“因此,这是两种相互竞争的效应,最终结果是每天漂移 56 微秒。”(即 0.000056 秒。)
Bijunath Patla“在导航方面,月球时钟和地球时钟之间一天内 56 微秒的漂移是一个很大的差异,所以你必须适应这一点。”
“在导航方面,月球时钟和地球时钟之间一天内 56 微秒的漂移是一个很大的差异,所以你必须适应这一点。”
Patla 和他的 NIST 物理学家同事 Neil Ashby 使用爱因斯坦的广义相对论来计算这个数字,这比之前的分析有所改进。他们在《天文学杂志》上发表了他们的研究结果。
Neil Ashby 天文学杂志