近日,科学家们打算为月球设定一个统一时区,他们为何要这么做?月球和地球上的时间一样吗?
让地月“居民”能够互动
中国科学院紫金山天文台研究员谢懿介绍,时至今日,月球上还没有一个统一的时间标准。各国航天机构已经将设定月球时间提上议事日程,正考虑如何实施。
早在今年4月,美国白宫就发布了一份备忘录,指示美国国家航空航天局(NASA)与其他政府部门合作,在2026年底前制定“协调月球时”。
备忘录显示,该系统必须具备4个方面的品质:具备与“协调世界时”的逻辑可追溯性;足够的具体性和准确性,能够为极短的瞬间计时;在与地球失去联系的情况下能够“自给自足”;可扩展性,以便其他天体或太空环境也能参照这一时间标准。
人类对时间精确度的追求从未停歇。20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论,使科学界对时间中“秒”的精确测量变得更加复杂。
广义相对论认为,引力作用越强,时间流逝越慢。由于月球上的引力只有地球的六分之一,所以月球上的时间比地球更快,这是时间膨胀的结果。
更复杂的是,根据爱因斯坦的狭义相对论,人或航天器移动得越快,时间过得越慢。因此,一些航天器配备有自己的时钟,称为晶体振荡器(简称“晶振”)。但是,尽管有晶振,航天器上的时间也往往需要地面校准。
谢懿表示,从国际战略意义来看,为月球设立一个时间,有助于航天器的通信、着陆和导航。“从民间意义来看,地月时间能相互转换,将有利于未来地月两地‘居民’的联系,例如,他们可以同时在除夕夜的零点敲钟。”
月球时间其实比地球快
NASA最新计算表明,月球表面时间比每个地球日快57.5微秒,这是根据月球、地球和太阳之间的相对运动计算出来的。这意味着在50年的时间里,月球上的宇航员要比地球上的人年长1秒左右。“我们团队也得出了类似的数字。”谢懿说。
谢懿说:“我们还发现,地月时间除了有每天57.5微秒的差异之外,还存在周期性的变化。”这种变化对我国在月球附近建设的卫星导航系统而言,将产生非常重要的影响。谢懿他们已经计划将其作为下一步的研究内容。
据报道,月球时间将由包括国际计量局和国际天文学联合会在内的多个机构来定义,部分讨论将于近期进行。 据中国科普网


