Beklenmedik Bir Gerçeğin Keşfi: Ay’da Zaman Dünya’ya Göre Daha Hızlı Geçiyor
Görelilik teorisi yer çekimini uzayın bükülme kabiliyetine dayanarak açıklar. Bir cismin yer çekimine bağlı olarak zaman çerçevesi de değişir.
Bir lazer uzaklık ölçer retroreflektörü, bilim insanlarının görelilik teorisini test etmelerine yardımcı oldu. Apollo 11 uzay aracının astronotları tarafından Ay’a yerleştirilen bu cihaz, Dünya saati ile ay saati arasında bir miktar gecikme kaydetti.
Ay üssünün oluşturulması için hazırlıklar
2024 baharında Beyaz Saray, Amerikalı bilim insanlarına uydudaki zamanın tam geçişini hesaplamalarını emretti. Elde edilen verilerin NASA’nın Artemis uzay programı kapsamında ay üsleri oluşturma sorununun çözümünde kullanılması planlandı.
Bilim insanlarının görevi Ay’da zamanın ne kadar hızlı geçtiğini bulmaktı.
“Ay’a ayak basarsak zaman farklı şekilde ilerleyecek. Yer çekiminin düşük olması nedeniyle Dünya’dakinden daha hızlı gider. Sonuçta günde 56 mikrosaniyelik bir fark ortaya çıkıyor.”
Daha önce elde edilen bilgileri inceleyen ve Einstein’ın teorisine göre hesaplamalar yapan bilim insanları, istenilen rakamı elde edebildiler.
Ay ile Dünya arasındaki zaman farkının az olmasına rağmen uzay görevleri için önemli bir rol oynayacak.
Aydaki saati bilmek neden önemlidir?
Cheryl Gramling’e göre artık uyduda çok fazla ekosistem faaliyeti var. Astronotların tam güvenliğini sağlamak için saatin milisaniye hassasiyetinde hesaplanması gerekir.
Modern navigasyon, ışık hızında hareket eden radyo dalgalarını kullanan koordinasyonu içeren saat senkronizasyonuna dayanmaktadır. 1 nanosaniyede (0,001 mikrosaniye) 30 santimetre yol kat eder.
İnsan standartlarına göre bu çok kısa bir süre ve dolayısıyla mikrosaniyeler bile astronotun veya iniş yapan kişinin uydu üzerindeki konumunun doğruluğunun azalmasına neden olabilir. Hesaplamalardaki tutarsızlık günde 17 kilometreye kadar çıkabiliyor.
Görelilik teorisine göre mutlak zaman yoktur. Bu nedenle evrensel zamanı koordine etmek için farklı yüksekliklerdeki saat ağları kullanılır.
Dünya ve uydudaki saat farkı sorunu nasıl çözülür?
Uzaydaki zamanı doğru ve rahat bir şekilde hesaplamak için uygun bir referans sistemi bulmak gerekir. Meslektaşları Patla ve Ashby bu bulmacayı çözmeyi başardılar.
Bilim insanları Dünya ve Ay’ın serbest düşüşte olduğu sonucuna vardılar. Bu cisimlerin her biri Güneş’in çekim kuvvetinin etkisi altında kendi kütle merkezi etrafında dönmektedir.
Yapılan hesaplamalar sayesinde yörüngede iki madde arasındaki sabit konumlar (Langrange noktaları) hesaplandı. Bu noktalarda küçük cisme etki eden yer çekimi kuvvetleri merkezkaç kuvveti ile dengelenir ve hareketsiz hale gelir.
NASA’dan Cheryl Gramling “Araştırmacılar bu çalışmayı yayınlayarak bize büyük bir iyilik yaptılar. Artık tüm uluslararası zaman tutma uzmanları topluluğuna gösterecek bir şeyimiz var,” dedi.
İnsanların ve robotların Ay’da tam olarak ne zaman yaşayabileceği bilinmiyor. Ancak bilim insanları, Dünya uydusunun incelenmesinde yeni bir atılım yapmayı ve onun gelişimi için ilk temel sorunları çözmeyi başardılar.
Derleyen: Feyza ÇETİNKOOL
Kaynak: Beklenmedik Bir Gerçeğin Keşfi: Ay’da Zaman Dünya’ya Göre Daha Hızlı Geçiyor
Koronal Kütle Atımları: Güneş’in Gizemli Patlamalarının Arkasındaki Gerçek Nedir?