火星上幾點了?人類為了「準時」正挑戰宇宙極限






你以為知道現在幾點很簡單嗎?低頭看看手機就好。但事實上,我們每天依賴的「時間」,背後是一整套精密到不可思議的系統。地球上的標準時間來自協調世界時(UTC),而UTC又建立在全球約450座原子鐘加權平均而成的國際原子時(TAI)之上,目標只是為了盡量貼近地球自轉。光是在地球上,要把時間「對準」就已經不容易了。記者林育如/編譯


你以為知道現在幾點很簡單嗎?低頭看看手機就好。但事實上,我們每天依賴的「時間」,背後是一整套精密到不可思議的系統。根據《Universe Today》報導,地球上的標準時間來自協調世界時(UTC),而UTC又建立在全球約450座原子鐘加權平均而成的國際原子時(TAI)之上,目標只是為了盡量貼近地球自轉。光是在地球上,要把時間「對準」就已經不容易了。




Mars24軟體會顯示火星太陽鐘,以圖形方式呈現火星,包括其當前的向陽面和背陽面,以及「標準」火星時間、登陸器時間和其他地方時間的數值讀數。(圖/NASA GISS)


那如果人類未來住到火星,時間要怎麼算?實際操作上其實不難。火星的一天,也就是一個「sol」,比地球日多約37分鐘23秒,只要把「火星時」的小時稍微拉長,照樣可以切成24小時。甚至還有人提出「達里安曆法」,把一年1.88個地球年的火星年,分成24個月,每月27或28個sol,聽起來相當完整。


但問題來了,這套系統一旦完全「火星化」,和地球溝通就變得不方便。目前火星探測任務多半使用「艾里平時」(AMT),類似地球的格林威治時間,並以火星上一個名為Airy-0的小隕石坑作為本初子午線。不過由於定位仍有誤差,實務上任務團隊多半還是以地球時間為基準,用「登陸後第幾個sol」來排程,所以我們才會常聽到「探測車在第25個sol完成任務」。


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理想狀況下,科學家希望建立「火星協調時間」,甚至在火星各地部署原子鐘,形成真正的「火星原子時」。但最新研究指出,事情遠比想像中複雜。根據相對論,重力越強,時間走得越慢。由於地球表面重力約為火星的三倍,放在火星的原子鐘每天會快約477微秒。此外,地球與火星在軌道上的相對速度不斷變化,也會讓時間出現約226微秒的差異,再加上光在兩顆行星間傳遞所需的時間,問題層層疊加。


研究團隊評估後認為,以現有技術,地球與火星之間仍能達到相當準確的時間同步,但難度甚至高於地球—月球系統。即使如此,火星時鐘每天仍可能殘留約100奈秒的誤差。雖然無法做到「完美同步」,但在這個連「現在」都充滿相對性的宇宙裡,人類已經能把時間對得夠準,準到足以跨越行星生活。


資料來源:Universe TodayNIST、NASA GISS、SPACEZE


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