Fizikçiler Dünya ve Mars Arasındaki Zaman Farkını Kuantumladı

Amerikan Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü (NIST) bünyesindeki fizikçiler, Dünya ile Mars arasındaki zaman akışındaki hassas farkı nicel olarak belirleyerek, genel görelilik teorisinin gezegenler arası ölçekteki geçerliliğini bir kez daha doğruladı. Bu çalışma, Aralık 2025'te The Astronomical Journal'da yayımlandı ve Kızıl Gezegen'deki atomik saatlerin, Dünya'dakilere kıyasla ortalama olarak her Dünya günü için 477 mikrosaniye daha hızlı işlediğini ortaya koydu.

NIST araştırmacılarından Bijunath Patla'nın da dahil olduğu ekip, bu zaman kaymasının temel nedeninin Mars'ın Dünya'ya göre daha zayıf yüzey kütleçekimi olduğunu tespit etti. Bu etki, gezegenin daha yavaş yörünge hızının neden olduğu yavaşlatıcı etkiyi aşmaktadır. Bu nicel bulgu, teorik bir doğrulamanın ötesinde, önümüzdeki on yıllarda planlanan mürettebatlı Mars görevleri ve potansiyel kalıcı yerleşimler için pratik sonuçlar doğurmaktadır.

Araştırmacılar, bu hassas zaman farkının, gelecekteki gezegenler arası navigasyon ve iletişim ağlarının, Dünya'daki Küresel Konumlandırma Sistemi'ne (GPS) benzer şekilde, göreceli etkileri hesaba katmasını zorunlu kıldığını belirtti. Veriler, bu günlük 477 mikrosaniyelik ortalama farkın yanı sıra, Mars'ın eliptik yörüngesi nedeniyle bu farkın bir Mars yılı boyunca 226 mikrosaniyeye kadar dalgalanabildiğini de içeriyor.

Bu keşif, uzay zamanının geometrisine dair daha önceki karşılaştırmalarla da bağlam kazanmaktadır; örneğin, Ay'ın yüzeyindeki saatlerin Dünya'ya göre günlük yaklaşık 56 mikrosaniye daha hızlı çalıştığı daha önce hesaplanmıştı. Mars'taki etki, Ay'a kıyasla belirgin ölçüde daha büyüktür ve bu da gezegenler arası zamanlamanın karmaşıklığını vurgulamaktadır. Bu tür yüksek hassasiyetli zaman ölçümleri, Albert Einstein'ın genel görelilik teorisinin temelini oluşturan ve kütleçekiminin zamanın akışını büktüğünü ifade eden eşitlik ilkesinin uzaydaki geniş uygulamalarını teyit etmektedir.

NIST ekibi, bu kesin zaman referansını oluşturmak amacıyla, Mars görevlerinden elde edilen onlarca yıllık verileri, gezegenin yörünge hareketlerini ve yüzey kütleçekim değerlerini karmaşık matematiksel modellerle birleştirdi. NASA gibi kurumlar, 2030'a kadar Mars'tan örnek getirmeyi hedefleyen Mars Sample Return misyonu gibi girişimlerle, bu tür hassas verilerin navigasyon ve operasyonel güvenilirlik için temel oluşturduğunu bilmektedir. Mars'ın yüzeyinde şu anda Curiosity, InSight ve Perseverance gibi NASA araçları ile Çin'in Zhurong aracı görev yapmaktadır; bu araçların operasyonel verimliliği, gezegenler arası iletişim ağlarının kurulmasıyla doğrudan ilişkilidir. Bu bağlamda, 477 mikrosaniyelik günlük sapma, gelecekte kurulacak senkronize bir Güneş Sistemi 'internet'i için ihmal edilemez bir düzeltme faktörüdür.