経験および観察されたミッション経過時間はどのように定義されますか？（EMET＆OMET）
星間旅行にどのタイムゾーンが使用される かというタイトルの質問に対して？この現在ソースのない回答は、現在、totoで述べています：
星間旅行には相対論的効果があると思います（惑星間旅行の要因でもあります）。妥当なタイムゾーンはEMETとOMETだけです。これは、出発日をエポックとする経験と観測のミッション経過時間です。UTCは、これらの中間に位置します。
ミッション経過時間という用語は宇宙飛行で広く使用されていますが、クイックチェックではこれら2つの用語の特定の定義を見つけることができませんでした。だから私は次のことを聞きたいです：
質問：
- EMETとOMETはどのように定義されていますか？たとえば、最初に打ち上げサイトでUTCに設定された2つの理想的な時計が、一方が打ち上げサイトに残り、もう一方が宇宙船に残った場合に読み取るものでしょうか。それとも、UTCはそれらの間にあると言われているので、何か違うのでしょうか（＃3を参照）。
- これらは一般的に認識され、明確に定義された概念であり、引用が存在するのでしょうか、それとも新しいスペースの頭字語の誕生を目撃しているのでしょうか。
- 「UTCはこれらの中間のどこかに落ちる」とはどういうことでしょうか。正確に動作しますか？それらは相対論的に大きな距離で分離された異なるフレームで定義されるように思われるので、それらの間にあるUTCの概念をどのように定義することがはるかに少ないのでしょうか？
EMETやOMETへの参照を見つけることができませんでしたが、これらが認識され、明確に定義された概念であることを示す出典を1つか2つ引用することは可能ですか？また、（ソースがないためだと思いますが）それぞれが異なるフレームで測定されているためです。
回答
EMETとOMETはどのように定義されていますか？
その答えは、星間ミッションのタイミングがどのようになるかの一例であると理解しました。言い換えれば、EMETとOMETの定義はその答えです。
たとえば、最初に打ち上げサイトでUTCに設定された2つの理想的な時計が、一方が打ち上げサイトに残り、もう一方が宇宙船に残った場合に読み取るものでしょうか。
いいえ。答えは明確に述べています[大胆な強調鉱山]：
出発日をエポックとする経験と観測のミッション経過時間。
UTCのエポックは、ミッションの出発日ではなく、イエス・キリストの誕生と思われる後の大晦日の真夜中です。したがって、UTCとEMET / OMETは、最初は少なくとも63777909600秒程度異なります。
これらは一般的に認識され、明確に定義された概念であり、引用が存在するのでしょうか、それとも新しいスペースの頭字語の誕生を目撃しているのでしょうか。
私はその答えを、賢明なシステムがどのように見えるかの例として理解しました。ミッション経過時間は私たちが今日使用しているものであり、少なくとも私には、この概念を使い続けることは自然な延長のように見えますが、ミッション制御と宇宙船では時間が異なるという事実を明示的に認めることによって相対論的効果を説明します。
アポロ計画のように短く低速の計画であっても、時間の遅れは数百マイクロ秒のオーダーであったことに注意してください。したがって、はるかに長い時間がかかり、はるかに速い速度に到達する星間ミッションは、間違いなく時間の遅れに対処する必要があります。
「UTCはこれらの中間のどこかに落ちる」とはどういうことでしょうか。正確に動作しますか？それらは相対論的に大きな距離で分離された異なるフレームで定義されるように思われるので、それらの間にあるUTCの概念をどのように定義することがはるかに少ないのでしょうか？
ええ、私もこれを理解していませんでした。特に、EMETとOMETの両方が互いに0の差で始まりますが、UTCに対して1,000億秒の大部分の差があるためです。
UTCには、これまで言及されていなかったもう1つの望ましくない特性があることに注意してください。それは、スムーズに連続していないということです。1分には、59〜61秒の範囲があります。私が働いている業界では、まさにその理由から、UTCではなくTAIを世界時の基準として使用しています。
私は（他の答えと同様に）参照された答えが実際にこれらの用語を定義していると思います。以下は、これらの定義を理解するための試みです。以下の私の定義は、それらと互換性があると思いますが、そうでない場合は、それ自体で意味があると思います。
前の回答とは別に、これらの定義のソースを引用していないことに注意してください。この回答はそれらを定義しています。これまでのところ星間ミッションが不足していることを考えると、前例があまりないので、それは安全だと思います。以下の例には、実際の計算のソースがあります。
私は理論物理学者として理解していることを行います。それはUTCとそのすべての複雑さを無視することです。代わりに、ミッションに関与するさまざまな人々が、相対性理論の人が何をするかを測定する優れた原子時計を持っていると言います固有時を呼び出します。ミッションが開始された時点で、これらの時計はすべて慣性系の同じ場所にあり、互いに対して静止しており、すべてゼロに設定されています。
また、一般相対論効果は無視します。これは、もっともらしいミッションでは非常に小さい可能性があります（たとえば、時計は地球上で開始できます）。
時計と時刻
2つの時計があります：
- ミッションクロックは宇宙船を走行しており、宇宙船の人々に関して、休止状態に常にあります。
- グランド・クロックは、ミッション制御のままです。
さて、これで、ミッションのイベントの3つの（はい）興味深い時間の概念があります。これらは次のように定義されています。
- EMET – Experienced Mission Elapsed Time –は、宇宙船の人々が経験した経過時間（ミッションの開始時に時計が同期されてからの時間）です。それは単にミッションクロックによって読み取られる時間です。相対性理論の用語では、それは宇宙船の人々が経験する適切な時間です。
- GMET –地上ミッションの経過時間–ミッションのさまざまなイベントが地上フレームで発生したときに、地上の人々が経験する経過時間です。地上時計から読み取った時間であり、地上の人々が体験する固有時です。これは、UTCについて話すのを避けるために私が導入した用語です。
- OMET –観測されたミッションの経過時間–地上の人々が、ミッションの発生に関するさまざまなイベントを観測したときに経験した経過時間です。これは、地上時計から読み取られる時間でもあり、地上の人々が経験する適切な時間ですが、たとえば、宇宙船が惑星に着陸したときに、「ロボットの小さな一歩」というメッセージが表示される時間です。それが起こったときではありません。
GMETとOMETの差の単純な例は、の着陸ある好奇心火星の：それは（これはUTCの時間ですが、私はMETにそれを変換していない）についての5時17分に着陸したが、我々はしませんでした観測についてまで、着陸を05:31。05:17はGMETと、非常に密接にEMETの両方に対応し、05：31はOMETに対応します。
特殊相対性理論から、宇宙船のフレームで発生するイベントについては、 $\mathrm{EMET} \le \mathrm{GMET} \le \mathrm{OMET}$：ミッションでのイベントは地上の人々から遠く離れて行われるため、ミッションでの経験時間は地上フレームでの時間よりも短く、これも一般に観測された地上フレーム時間よりも短くなります。これは、特殊相対性理論では、2つの時空で分離されたイベント間の一意の最長の因果曲線が慣性観測者が続くという事実に由来します。
特定の質問に対する回答
- 参照された回答はEMETとOMETを定義していたと思います。この回答は確かにそうであり、さらにUTCのより単純なプロキシとして機能するGMETを定義しています。
- それらは一般的に認識されている概念ではないと思うので、引用があるとは思いません。しかし、この答えを考えると、それらは今では明確に定義されていると思います。
- 上記のように、GMETは常にEMETとOMETの間にありますが、さまざまなポイントでGMETとOMETは同じです。
例
ここでは、ジョン・バエズ版のusenet physics FAQの式、特に相対論的ロケットのセクションを使用します。
だから、シナリオはで加速することができるファンタジーロケットがあるということです $1g$無期限：地球から出発し（最初は時計が同期しているため、EMET、GMET、およびOMETはすべてゼロになります）、ロケットで測定して1年間加速し（したがって、その時点でのEMETは1年です）、その後減速します。ロケットで測定された1年、EMETが2年である地球のフレームで停止します。その時点で、地球にメッセージを送り返します。このイベントを呼び出します$E$。イベントで$E$ 旅した
$$ \begin{align} d &= 2\frac{c^2}{a}\left(\cosh \left(\frac{a T}{c}\right) - 1\right)\\ &\approx 1.1\,\mathrm{ly} \end{align} $$
どこ $a$ ロケットの加速です、 $T$ ロケットが減速し始めたときのEMETです（ $T=1\,\mathrm{y}$）、および $c$ 光の速度です。
与えられた $T$ その後、計算することができます $t$、GMET for $E$：
$$ \begin{align} t &= 2\frac{c}{a}\sinh\left(\frac{aT}{c}\right)\\ &\approx 2.4\,\mathrm{y} \end{align} $$
そして最後に、与えられた $d$ そして $t$、のOMETを計算できます $E$ これは $t + 1.1\,\mathrm{y} = 3.5\mathrm{y}$：ある地点から移動した後、地球上でメッセージを受信する時間です $1.1\,\mathrm{ly}$ 離れて。
だから $E$ 私たちはこれらの時間を持っています：
$$ \begin{align} \mathrm{EMET}(E) &= 2\,\mathrm{y}\\ \mathrm{GMET}(E) &= 2.4\,\mathrm{y}\\ \mathrm{OMET}(E) &= 3.5\,\mathrm{y} \end{align} $$
その後、ロケットが向きを変えて地球に戻った場合 $E_2$ 我々が得る
$$ \begin{align} \mathrm{EMET}(E_2) &= 4\,\mathrm{y}\\ \mathrm{GMET}(E_2) &= 4.8\,\mathrm{y}\\ \mathrm{OMET}(E_2) &= 4.8\,\mathrm{y} \end{align} $$
GMETとOMETは、ロケットが再び地球上にあるのと同じになっていることに注意してください。
一般相対性理論
EMETとOMETの定義は、一般相対論的効果が存在する場合でも機能します。グローバル慣性系がないため、一般にGMETの有用な定義はありません。（たとえば、宇宙時間に基づいた時間座標を使用することは理にかなっているかもしれません。）計算ははるかに複雑になります。たとえば、ブラックホールを厳密に周回するミッションでは、一般相対論効果をアカウント。場合によっては、2回の順序が変わる可能性があり、OMETには複数の値が含まれることもあります。その場合、遠方のイベントが観測される最も早い時間としてOMETを定義するのが安全だと思います。