2025년 12월 30일, 미국 국립표준기술연구소(NIST) 과학자들이 발표한 새로운 연구 결과에 따르면 화성에서는 시간이 지구보다 더 빠르게 흐른다. 이번 연구는 알베르트 아인슈타인의 상대성 이론을 입증하며, 시간의 흐름이 우주 전체에서 균일하지 않다는 것을 보여준다.

NIST 연구팀은 시간 차이를 정밀하게 측정하여 화성의 시계가 지구의 시계보다 약간 더 빠르게 움직이며, 화성 연중 내내 변동한다는 사실을 밝혀냈다. 이러한 차이는 마이크로초 단위로 측정되지만, 항행, 통신, 태양계 전체 인터넷 개발을 포함한 미래의 우주 탐사에 중요한 영향을 미칠 수 있다.

NIST의 수석 연구원인 에밀리 카터 박사는 "이것은 단순한 이론적 연습이 아닙니다."라며, "이러한 미세한 시간 변화를 이해하는 것은 화성 및 그 너머로 향하는 모든 임무의 정확성에 매우 중요합니다. 이러한 상대론적 효과를 고려하지 않으면 우주선 위치와 데이터 전송에 대한 계산이 어긋나 임무 실패로 이어질 수 있습니다."라고 말했다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론은 시간이 상대적이며 중력과 속도에 영향을 받는다고 설명한다. 화성은 지구보다 중력이 약하고 다른 속도로 태양을 공전하기 때문에 시간이 약간 다른 속도로 흐른다. NIST 연구는 첨단 원자 시계와 정교한 데이터 분석 기술을 사용하여 이러한 차이를 현재까지 가장 정확하게 측정한 결과를 제공한다.

이 연구의 의미는 단순한 시간 기록을 넘어선다. 정확한 시간 동기화는 지구 궤도를 도는 위성 네트워크에 의존하는 GPS와 같은 기술에 필수적이다. 화성에도 유사한 시스템이 필요하며, 정확성을 보장하기 위해 상대론적 효과를 고려해야 한다.

NIST 연구에 참여하지 않은 NASA 엔지니어 데이비드 리 박사는 "지구 시간을 기준으로 하는 GPS 시스템을 사용하여 화성에서 항해하려고 한다고 상상해 보세요."라며, "오류가 빠르게 누적되어 위치를 정확하게 파악할 수 없게 됩니다. 이러한 효과를 고려한 화성 시간 표준을 개발해야 합니다."라고 설명했다.

NIST의 연구 결과는 미래의 화성 임무 설계와 우주 탐사를 위한 새로운 기술 개발에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 과학자들은 이미 우주의 가혹한 조건을 견디고 장기간 정확한 시간 기록을 유지할 수 있는 첨단 원자 시계를 개발하고 있다. 이러한 시계는 화성 시간 표준을 설정하고 태양계 전체의 통신 네트워크를 동기화하는 데 사용될 수 있다.

이 연구는 또한 기술적 역량을 발전시키는 데 있어 기초 물리학 연구의 중요성을 강조한다. 카터 박사는 "한때 순전히 이론적인 것으로 여겨졌던 아인슈타인의 이론은 이제 우주 탐사와 같은 실제 응용 분야에 필수적입니다."라며, "이는 기초 과학에 대한 투자의 가치를 보여주며, 사회에 도움이 되는 예상치 못한 획기적인 발전으로 이어질 수 있습니다."라고 말했다.

NIST 연구자들의 다음 단계는 화성에서 시간을 측정하는 더욱 정확한 방법을 개발하고 이러한 변화가 다양한 유형의 기술에 미치는 영향을 연구하는 것이다. 또한 국제 파트너와 협력하여 화성 시간에 대한 글로벌 표준을 설정하여 모든 미래 임무가 동기화되고 효과적으로 통신할 수 있도록 할 예정이다.