宇宙標準時を考える

kyu190a @kyu190a

(ヽ´゜ω゜)複数の恒星系以上の範囲にまたがる国家ってもう標準時間でやり取りしたほうが楽そうだけど、これ基準時間をどうやって配信しようとか色々面倒くさそうだな（それどころではない

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

基準時間というより基準座標系が必要になる。なぜなら座標系によって時間の長さまで変わってくるから。

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

恒星間での同期方法は幾らでもありそうだが、同期を取る必要性があるかどうかと言われると怪しいかもしれない。隣の恒星系まで出向くには1世紀単位の経時。通信に数年となれば非同期通信にせざるを得ない。

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

基本的に星系という点同士で通信するのであれば、個々の恒星系が星系基準パルスを放ち続けるようにして、他星系への通信信号に自星系の基準時間のタイムスタンプを押す。基準座標系を選択し、特殊相対論補正と一般相対論補正をかけて速度と重力場を打ち消す。

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

用途を考えてシミュレーションしてみると面白そうだな

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

相対論的賞味期限

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

相対論的賞味期限は主観時間における経時で求めるので、外部時計で計算するより恒星間食品に原子時計または放射性同位体を添加するとよい。輸送中に近光速航法を挟もうが正確に計算できる。

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

同位体比がある一定まで下がった時を賞味期限切れと定義して放射性同位体を添加する放射性同位体賞味期限法として一般化できそうだ。

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

パケットが重力レンズ効果で分裂することを考慮する銀河系内TCP通信

FO𝕏 @金狐 @foxy_kitsune

擬似的な超光速相対速度を考える銀河間近光速通信チャンネル

小川一水 @ogawaissui

もんのすごい厳密なこと言いだすと、それぞれの恒星系の相対運動の速度によっては、そもそも相対論的に同じ時間が流れていないはずなので（いわゆるウラシマ効果がすべての星同士互いに働いている）、絶対基準時間は設定できない気がする。よそはよそうちはうちで、ゆるゆるに時間運用するしかない。

小川一水 @ogawaissui

地球の周回軌道の人工衛星と、地表とのあいだですら、相対論的時間差が確認されたんじゃなかったっけ、最近。

前野［いろもの物理学者］昌弘 @irobutsu

@ogawaissui それは「最近」じゃなくてだいぶ前から確認されてます。 最近わかったのは「東京と埼玉で相対論的時間差あり」 gsi.go.jp/uchusokuchi/uc… ですね。

AXION @AXION_CAVOK

筑波山の上と下だったら、かなり前に計測されてたなぁ……と思って見たら、光格子時計で測ったのが新しいのね。 twitter.com/irobutsu/statu…

＠楽人 （あっとらくと） @AttractiveMusic

@irobutsu @ogawaissui リンク先のは自転運動の差に起因する話ではなくて、標高による重力差に起因する話なんですね（末尾のJSTリンクに飛んで初めて気が付いた）。

前野［いろもの物理学者］昌弘 @irobutsu

@AttractiveMusic @ogawaissui 両方合わせてなんでしょうが、重力ポテンシャル（標高差）の方が効果は大きいですね。

＠楽人 （あっとらくと） @AttractiveMusic

@irobutsu @ogawaissui GPS衛星のウラシマ効果より桁違いに高精度な領域に突入してるんですねえ。

前野［いろもの物理学者］昌弘 @irobutsu

@ogawaissui あと、「宇宙標準時」を作るときにネックになるのはウラシマ効果もそうではあるんだけど、むしろ「人によって時間軸が傾いている」ということです。「同時刻面」が人によって違うのは時間スケールが違う以上困ることになるはずです。こっちの方が数値的にも大きいだろうし。

小川一水 @ogawaissui

@irobutsu 人によってというのは、宇宙船で移動しているそれぞれの人々によって細かく異なる、という意味ですか。

前野［いろもの物理学者］昌弘 @irobutsu

それぞれの速度に応じて「同時刻面」は全部違いますね。でこれは「傾き」なので遠く離れると時間差がぐんぐん増える。 twitter.com/ogawaissui/sta…

AXION @AXION_CAVOK

@irobutsu 部屋の中で秒速1mでウロウロしていると、アンドロメダ星雲にある時計の針が70時間くらいクルクル回りますね(^_^;)。反復横跳びとかした日にはもう大変なことに……。

前野［いろもの物理学者］昌弘 @irobutsu

誰か特別な立場の人（宇宙グリニッジ）を基準に「宇宙標準時」を作るのは難しいので、誰もが「まぁそこが妥当か」と思うだろうという基準として「３度Kの背景輻射が静止してみえる座標系」を基準にしよう、とだいぶ前から提唱している（誰も従ってはくれないが）。

前野［いろもの物理学者］昌弘 @irobutsu

問題はもちろん、この座標系では地球も静止してないってことだ(^_^;)。

まっち @pipermatchi

@irobutsu その座標系では、地球だけでなく太陽も銀河系も静止しないと考えていいでしょうか。