Сколько длится «день» в межгалактическом пространстве?

День в глубоком космосе такой же продолжительности, как и на Земле.

Около 86 400 секунд. Это выглядит одинаково для кого-то в любом месте. Единственная разница проявляется, когда часы глубокого космоса и часы Земли сверяются друг с другом.

Гравитационное замедление времени на Земле выглядит следующим образом:

Где,

• $T_0$- собственное время между событиями A и B для медленно тикающего наблюдателя в гравитационном поле (на Земле)
• $T$- координатное время между событиями A и B для быстро тикающего наблюдателя на сколь угодно большом расстоянии от массивного объекта (глубокий космос)
• $R$- радиальная координата наблюдателя (аналогична классическому расстоянию от центра объекта, но на самом деле является координатой Шварцшильда)
• $g$это поверхностная гравитация Земли
• $c$это скорость света

Для Земли и глубокого космоса разница составляет около одной миллиардной доли секунды в секунду.

То есть на колониях дальнего космоса, через миллиард секунд($\approx$31,68 года), земные часы будут отставать на одну секунду.

Вот что может рассмотреть ваша колония, хотя это не имеет ничего общего с относительностью. Человеческие циркадные ритмы не следуют точно 24-часовому циклу. Здесь, на планете Земля, мы застряли в цикле дня и ночи и строим наши часы вокруг него.

Были проведены эксперименты в глубоких пещерах, где у людей не было часов и доступа к прямому солнечному свету, чтобы найти, где засели их узоры. Были некоторые вариации, и эксперименты, о которых я знаю, не длились достаточно долго, чтобы стабилизироваться, но я нашел удивительным, что люди попали в более длинный дневной цикл, чем 24 часа. Среднее значение составляет около 27. Вот один отчет с другими измерениями, указывающими на внутренние химические процессы, которые относятся к биологии дня и ночи.

Короче говоря: когда мы находимся в космосе и должны создать цикл дня и ночи с помощью корабельного освещения, кто может сказать, что мы не растянем его до 27 часов, которые, кажется, подходят нам лучше?

Я знаю, что это не та информация, которую вы хотели получить в ответе, но я чувствую, что обсуждение не будет полным без ее рассмотрения, а Самуэль уже хорошо рассмотрел проблему относительности.

На самом деле это был бы интересный вопрос, поскольку у большинства тел в глубоком космосе вообще не было бы периода вращения или орбитального периода, напоминающего земные сутки или год.

Для полностью искусственных структур колонии жители могли бы установить «день» так, как им нравится, но, поскольку у них, вероятно, была бы земная биосфера, было бы гораздо проще настроить свои часы и системы так, чтобы воспроизвести Землю, чем пытаться настроить целые экосистемы. соответствуют некоторой произвольной системе.

На планетарных телах, где им будет трудно сбросить планетарное вращение и орбиту, если они не обладают поистине героическими мегаинженерными навыками, они, вероятно, все еще будут использовать секунду в качестве базовой единицы измерения. Это позволит им разделить дни и годы на удобные отрезки (килосекунды и мегасекунды — обычные тропы научной фантастики), которые можно примерно сопоставить с собственным циклом планеты.

Использование секунд также означает, что они могут быть в универсальном календаре, таком как календарь UNIX (который по странному совпадению начинается очень близко к тому времени, когда человек впервые ступил на Луну: время UNIX начинается 01 января 1970 года. Через несколько столетий разница между июлем 21 1969 и 01 января 1970 покажутся тривиальными). Опять же, они могут настроить свое время так, чтобы оно соответствовало стандартным земным дням и годам, чтобы поддерживать биосферы и экосистемы с минимальными усилиями. Например, если вы живете в пузыре, находящемся в сотнях метров ниже ледяной поверхности Европы, вам может и не понадобиться обращаться к циклам юпитерианского орбитального времени, за исключением расчета окон для космического полета.

Поскольку, как отмечает Сэмюэл, влияние гравитации будет незначительным, это должно позволить всем использовать один универсальный стандарт времени/календаря для упрощенного ведения записей, временных меток на документах и ​​транзакциях и так далее. Единственными реальными проблемами будут космические корабли, путешествующие с высокой долей c и вблизи очень глубоких гравитационных колодцев, таких как горизонты событий черных дыр.

Не было бы существенной разницы. Ключевым фактором, как уже было сказано, является то, что c/√(c²-gR) очень близко к 1, если только gR не составляет большую часть c², а это не так. (термины я переформулировал под знаком корня). Основным отличием будет отсутствие поправок на дополнительную секунду, которые происходят на Земле из-за различных геологических и орбитальных возмущений. Нет причин навязывать их в отсутствие планеты.