جيڪڏهن توهان دو بالڪل سڏ atomic clocks — هڪ زمين جي سطح تي ۽ هڪ چنڌ تي — ۽ بالڪل هڪ زميني دن کان پوء انهن کي چڪ ڪيو، چنڌ ڪلاڪ اڳتي ويندو تقريباً 56.02 microseconds کان. اهو clocks ۾ هڪ خرابي نٿي آھي. اهو ڪائنات جي هڪ بنيادي ملڪيت آھي، Albert Einstein جي عام نظريي relativity سان اندازو ڏيل هڪ سو سالن کان پهريان.
Gravitational وقت Dilation بيان
Einstein جي عام relativity، 1915 ۾ شايع، ڪشش ثقل کو قوت نه ڪندو پر جنڪو spacetime جي curvature بيان ڪندو آھي. ڀاري شيون جيئن زمين ۽ چنڌ انهن جي چاريو طرف spacetime کو twist ڪندا آھن، ۽ اهو curvature وقت جي گزرڻ کو متاثر ڪندو آھي.
بنيادي اصول سادہ آھي: قوتور gravitational ميدان، سست وقت گزري. اهو اثر gravitational وقت dilation کي چاهيندو آھي. زمين جي سطح جي ڪشش ثقل تقريباً 9.8 m/s² آھي، جڏهن چنڌ جي صرف تقريباً 1.62 m/s² آھي — تقريباً ڇھويں طاقت جيتنو مضبوط. ڇاڪاه چنڌ جي gravitational ڪھچاؤ ڪمزور آھي، spacetime انتي less curved آھي، ۽ clocks تيز چلندا آھن.
56 Microsecond نمبر
دقيق شرح جنہن تي چنڌي clocks چلندا آهن زمين جي سطح ۽ چنڌ جي سطح جي وچ ۾ gravitational ممکنات جي فرق تي منحصر آھي، plus orbital رفتار ۽ زمين جي rotation لاء ننڍا اصلاحات۔
Gravitational blueshift — clocks ڪمزور ڪشش ثقل ۾ تيز چلندا آهن — تقريباً +58.7 microseconds في روز ڏندو آھي. تنهن ڪري، چنڌ جي orbital رفتار (تقريباً 1.022 km/s) هڪ ننڍو وقت dilation opposable سمت ۾ causes (special relativity کان velocity-dependent اثر)، نٹ حاصل کي لڳ 2.7 microseconds في روز جي ذريعي گهٽائيندو. مشترڪہ نتيجو تقريباً +56.02 microseconds في روز آھي.
اهو نمبر NASA جي Jet Propulsion Laboratory ۽ National Institute of Standards and Technology کي شامل ڪندي متعدد آزاد تجزيات تي تصديق ڪيل آھي.
اهو Theoretical نه آھي — اهو ماپيل آھي
Gravitational وقت dilation تمام فزڪس ۾ سڀ کان وڌيڪ دقيق ٽيسٹ ڪيل پيش ڪن جي مان آھي. GPS سيٽلائيٽس، جنهن orbit تقريباً 20,200 km اونچائي تي، جتي ڪشش ثقل ڪمزور آھي، تقريباً 45 microseconds في روز حاصل ڪندا آهن زمين جي سطح تي نسبتي. اهو نه ڪيو ويندو تڻ، GPS پوزيشنز لگ بھگ 10 km في روز drift ڪندي.
ساڳيو فزڪس چنڌ تي لاڳو ٿيندو آھي. جڏهن اسين ابھي atomic clocks چنڌ جي سطح تي رکيا نئين نٿو، اثر سڻ ڪيل سڀ ٺڪ equations کان ڳڻايل آھي. Gravitational وقت dilation formula پيش ڪن ملندا آھن جنهن ٽن حصن بهتر 1 ٽريلين تائين تصديق ڪيل آھن.
ڪيڏي لاء 56 Microseconds اہم
روزانہ انساني سرگرمين لاء، 56 microseconds غير محسوس آھي. پر precision سسٽم لاء، اهو تيزي سان اپ ڦيري:
هڪ مهيني کان پوء، چنڌ ڪلاڪ اڳتي ويندو تقريباً 1.7 milliseconds. هڪ سال کان پوء، offset وڏو تقريباً 20 milliseconds ۾. J2000.0 epoch (جنوري 1، 2000) کان، مجموعي drift 0.5 سيڪنڊ کان تجاوز ڪيو آھي۔
Navigation لاء، روشني تقريباً 300 ميٽر في microsecond سفر ڪندو آھي. 56-microsecond timing خرابي تقريباً 16 ميٽر position غير يقيني ھر روز سان ملندي آھي. Artemis missions جي ذريعي ضروري precision landings لاء — خاص سائٹن جي نزديڪ چنڌ جي ڏکٿو polar نقطي کي target ڪري — اهو سطح drift غير مناسب آھي بغير درست.
اهو بالڪل ڪيڏي لاء Coordinated Lunar Time (LTC) ترقي پذير آھي: هڪ وقت معيار فراهم ڪرڻ لاء جنهن نسبتي فرق سنبھاليندو ۽ سڀ چنڌي سسٽمز کو synchronized رکيندو.