Ученые выяснили, насколько быстрее на Луне идет время

В начале апреля 2024 года Белый дом попросил NASA разработать план по внедрению единого стандарта исчисления времени на Луне. Он должен стать эталоном для международных лунных космических миссий, для которых важна предельная точность при выполнении сложных задач в процессе освоения спутника. Чтобы претворить план в жизнь, ученым нужно знать точную разницу во времени на Земле и Луне, ведь на Селене оно течет быстрее. Эту разницу рассчитали американские астрофизики.



В последнее время исследователи говорят о создании больших и сложных международных лунных программ, в том числе по отправке человека на поверхность нашего спутника («Артемида III», намеченная на 2026 год). В таком случае руководить этими миссиями будет достаточно непросто, ориентируясь лишь на земное время, которое привязано к одному конкретному часовому поясу. Из-за разницы во времени может возникнуть целый ряд технических ошибок как на пути к Луне, так и при посадке аппарата (повлияет на навигацию).

Часы на Луне идут быстрее, чем на Земле. Это происходит из-за гравитации: там она примерно в шесть раз слабее, чем на нашей планете. Известно, что чем сильнее гравитация в той или иной точке, тем медленнее, относительно внешнего наблюдателя, течет время. Чтобы взять LTC на вооружение, необходимо определить точную разницу во времени между Землей и Луной.

Американские астрофизики из Лаборатории реактивного движения NASA под руководством Вячеслава Турышева провели расчеты и представили значение этой разницы. Результаты исследования команда опубликовала на сайте электронного архива препринтов arXiv.

Чтобы рассчитать точное значение разницы во времени, астрофизики изучили движение Луны и Земли вокруг центра масс всей Солнечной системы, или ее барицентра, который перемещается в зависимости от положения планет относительно Солнца. Дальше ученые воспользовались математическими формулами и вычислили, что время на поверхности Луны идет на 57,5 микросекунды в земные сутки (0,0000575 секунды) быстрее, чем на поверхности Земли. Это означает, что разница в одну секунду накапливается почти за 50 лет.

«Наш метод можно применять для синхронизации связи и работы любых лунных аппаратов. Теоретически вопрос лунного времени решен», — пояснил Турышев.

На первый взгляд кажется, что разница в микросекунды — сущие пустяки, но это предположение в корне неверно. Подобного рода временные расхождения могут вызвать ошибки в передаче данных между космическими зондами, а также нарушить синхронизацию связи между Землей, базами, астронавтами, лунными спутниками. Кроме того, это чревато ошибками (в том числе программными) при работе с картографией‌ и геолокацией‌ как на самом спутнике, так и на лунной орбите.

Источник

dimitriy7 писал(а):

И вряд ли есть хоть один метод отличить вещество "изотропное" от "однородного". Есть. Если в каком-то эксперименте сохранился импульс, но не сохранился момент импульса — значит, мы проводили его в однородной, но не изотропной среде. И факт: пространство само по себе однородно и изотропно, а время само по себе однородно, но не изотропно. И однородность НЕ включает в себя изотропность, это просто разные понятия. Разные операторы для переноса и поворота. Ну первый том ландафшица же.

Видите-ли... В большинстве случаев об изотропности (и\или однородности) судят по "математически" проведенным экспериментам на "отличимость" в точках и по "направлениям" при каких-либо "геометрических" преобразованиях (как правило подразумеваемо мгновенных - что еще одно наслоение на бутерброд предположений) - т.е. опять-таки умозрительно, для удобства рассуждений и проч. Этто да! Этто можно! В этом и есть процесс познания. Но не стоит утверждать, что такие "идеализированные" предположения - и есть природная "истина" в последней инстанции. Ну это к слову. Если говорить о "точках", то там с массой проблема (геометрическая точка не имеет трехмерных (и более) размеров), т.е. и с импульсом (mV) тоже проблема (кусок вещества об этом ничего не знает). А уж "момент" вращения и подавно для точки не различим. Но математически мы можем себе "представить" некий радиус кривизны в точке (ну по отношению к предыдущей и последующей "точкам" - что тоже не может быть одномоментно в действительности). Об это и речь - уж больно много умозрительных полей (морей) Дирака и прочих предполагаемых гипотетических пространств. Физики-теоретики предлагают свои гипотезы к возникновению "синекдохи" понимания, которая проверяется практикой (точнее синтезом того чего ранее, вроде как, не существовало). Феномен перехода от "непонимания" к "пониманию" - нами мало изучен, вероятно, из-за большой "неоднородности" среди "человеков". Ландау и Лифшиц и многие другие выдающиеся физики (генераторы направлений мысли) - ведь они оч аккуратно назвали свой курс "теоретическим" (и видит Всевышний, лучше бы это название было "гипотетической" физикой, только лишь потому, что уж больно теперь это слово переиначено от первичного "изречение божие" - до "доказанной истины").

dimitriy7 писал(а):

clubig писал(а): Перейти к сообщению Ну так приведите пример реакции создания Рождение электрон-позитронных пар фотоном в ЭМ-поле. В пузырьковой камере можно просто своими глазами увидеть, как это происходит

Ну такое... В "слабых взаимодействиях" лептоны друг от друга, вроде как, слабо отличаются даже теоретически, можно и перепутать. Ну а два электрона друг от друга отличить (ну, это тот, точно тот электрон от вот от этого "фотона", который живет в скоростном режиме С, а электрон, типа, и постоять может) никто не смог, вроде как. А камера Вильсона - она, конечно, не имеет своих "свободных" лептонов (сиречь электронов в нашем разговоре) в перегретой жидкости... Чистота экспериментов... дело оч тонкое, "Петруха". Опять же не поймите превратно, но экспериментальная физика оперирует понятиями степени достоверности, с опять-таки своими "математическими" особенностями. Все так. И не выдумав Гипотезы нам не суждено построить Теорию. Ну уж больно хочется "верить", что уже всё - вон оно! И к слову - от фотона к позитрону+электрону (хотя и с многими вопросами) - это в любом случае не наше творение. Получить пар из воды - не наша заслуга - происходит и без нас. А вот создание антенны, как пример, для направления потока излучения, того не очень знаем чего - наше, кровное, неким "пониманием" выстраданное.

dimitriy7 писал(а):

Raptor303 писал(а): Перейти к сообщению А мы их из чего лепим А фиг знает. Из чего-то пока непонятного, но именно создаётся, а не готовенький берётся откуда-то. Пока ещё внутрь кварков и лептонов никто не залез, теория струн пока ещё в зачаточном состоянии. Но когда-нибудь, конечно, залезем, и ещё глубже, и ещё — дело времени.

Вот-вот. Точечная структура у частицы, или другая какая..., теория струн - пока Мисс Гипотеза. а не Мадам Теория. И да - это "дело времени" - но все-таки больше надеюсь на "понимание".

clubig писал(а):

А камера Вильсона - она, конечно, не имеет своих "свободных" лептонов (сиречь электронов в нашем разговоре) в перегретой жидкости...

Имеет, но именно электроны, а не позитроны. А рождение электрон-позитронных пар очень сильно отличается от выбивания одиночного мюона/электрона, так что никаких сомнений нет. Всё там однозначно идентифицируется даже просто визуально.

clubig писал(а):

И к слову - от фотона к позитрону+электрону (хотя и с многими вопросами) - это в любом случае не наше творение

А чьё же? Наше, конечно, раз мы сами можем производить эти электрон-позитронные пары в товарных количествах по своему желанию.

clubig писал(а):

В "слабых взаимодействиях" лептоны друг от друга, вроде как, слабо отличаются даже теоретически, можно и перепутать.

Так то в слабых (да и то не очень-то перепутаешь, вероятность слабого взаимодействия пропорциональна аж 4 степени дефекта массы, так что мюон с таоном сложно спутать), а регистрация частиц вообще делается в основном по электромагнитному взаимодействию, по ионизации рабочего вещества детектора, то есть фактически частицы идентифицируются по знаку заряда и его отношению к массе. Так что не перепутаешь.

dimitriy7 писал(а):

clubig писал(а): Перейти к сообщению И к слову - от фотона к позитрону+электрону (хотя и с многими вопросами) - это в любом случае не наше творение А чьё же? Наше, конечно, раз мы сами можем производить эти электрон-позитронные пары в товарных количествах по своему желанию.

А. Ви в энтом сымысле? Ну, тогда да. Тогда и опилки древоточца "товарная" продукция Насекомого. Вам тогда вопрос, если позволите, как Вы считаете в таком "производстве" баланс электронов остаётся прежний? Краткосрочный заряд в области "синтеза"? Ведь аннигиляция происходит не тут же, а потом же. Ну позитрону надо "прийти в себя", "успокоится". А уже потом два фотона (хотя прилетал один, вроде как) как два испуганных зайца - в "строго" разные стороны... И точно ли из любого фотона нужной "мощности" мы "можем синтезировать" сладкую парочку? Или фотону нужно попудрить носик, особенно когда он из космоса на побывку к нам? Извините, образовался комплекс вопросов...

clubig писал(а):

в таком "производстве" баланс электронов остаётся прежний? Краткосрочный заряд в области "синтеза"?

Всё там в порядке: родилась же пара, суммарный заряд не изменился, сумма лептонных чисел не изменилась, энергия-импульс-момент сохранились (для этого и нужно ЭМ-поле), никакой баланс не нарушен.

clubig писал(а):

И точно ли из любого фотона нужной "мощности" мы "можем синтезировать" сладкую парочку? Или фотону нужно попудрить носик, особенно когда он из космоса на побывку к нам?

В смысле?
Что кому пудрить?
Любой фотон с энергией больше 6 масс какого-либо лептона, пройдя в пределах комптоновской длины волны этого лептона от источника ЭМ-взаимодействия (любой заряженной частицы), породит пару лептон-антилептон с вероятностью, пропорциональной квадрату заряда этой частицы, мимо которой он пролетает. Для рождения электрон-позитронной пары нужно 3 МэВ и 2*10^-12 м, для рождения мюон-антимюонной или таон-антитаонной пары можете сами в справочнике посмотреть. Всё! Разумеется, это никак не зависит от происхождения фотона, важна только его энергия.

dimitriy7
Понимая, что эти вопросы-ответы уже более соответствуют понятию "оффтоп", благодарю за развернутые вполне профессиональные ответы обосновывающие Ваше видение подобных явлений.

С Уважением,
clubig

Добавлено спустя 15 минут 37 секунд:

dimitriy7
P.S. Надеюсь, ироничный тон некоторых вопросов Вас вряд ли задевал, тем не менее, если чего, то не со "зла", а токмо более живой беседы для.