Se que no es de motos, pero estoy seguro que a mas de uno le interesará.
El articulo es de viamichelin.com
La relatividad al servicio del GPS
Por Jacques Naves
Hace justo un siglo Einstein publicaba los tres artículos que habrían de sentar las bases de la Física moderna y, en particular, de la teoría de la relatividad. El centenario nos sirve de excusa para prestar atención a su aplicación más extendida: el GPS.
Einstein tenía sólo 26 años...
... Cuando en 1905 publicó tres artículos que habrían de revolucionar el mundo de la Física. Uno de ellos en particular dio origen a la teoría restringida de la relatividad, una teoría que reúne el tiempo y el espacio en una misma y única entidad conocida como universo espaciotemporal.
Diez años más tarde, Einstein proponía un nuevo enunciado que ponía en cuestión la idea que se tenía de la gravedad: nacía la teoría general de la relatividad. Según ésta, la gravedad es una deformación del espacio y no la fuerza descrita por Newton. Esta nueva teoría no tardó en dar sus primeros frutos y permitió por ejemplo, explicar una anomalía en la órbita de Mercurio a la que la teoría de Newton no conseguía dar respuesta: según avanzó Einstein, el origen de este fenómeno era la desviación de los haces de luz provocada por la gravedad del Sol. Esta hipótesis, demostrada gracias a la observación del eclipse de 1919 efectuada por el astrónomo Edmonton, llenó las páginas de todos los periódicos y dio a conocer a Einstein al gran público.
Tras la bomba... el GPS
Pero, ¿qué tiene que ver la relatividad con nuestros GPS?
La teoría de la relatividad ha permanecido durante largo tiempo acantonada en el ámbito de la física nuclear o el estudio del Universo. Las velocidades a las cuales nos desplazamos son demasiado lentas para que nuestros sentidos perciban los efectos de la relatividad, pero sin esta teoría, nuestros flamantes GPS servirían para bien poco... ¿Quiere saber por qué?
Para localizar un punto en una esfera (en longitud, latitud y altitud) se necesitan 4 satélites que emiten una señal de radio. Teniendo en cuenta la hora de emisión y recepción de la señal y la velocidad de la misma, el GPS calcula la distancia que lo separa del satélite en cuestión. Luego, combinando los cálculos de los 4 satélites define de forma exacta donde se encuentra.
Para calcular el tiempo, los satélites están equipados con relojes atómicos sumamente precisos. Nuestros receptores no disponen de este tipo de equipamiento, pero la señal enviada por los satélites se encarga de mantenerlos en hora. La teoría de la relatividad nos explica que un reloj en movimiento atrasa con respecto a un reloj fijo tanto más cuanto más elevada es su velocidad. Asimismo, y siempre según la teoría, cuanto más alejado del campo de gravedad terrestre se halle el reloj, mayor será su adelanto con respecto a un reloj situado en la superficie de la Tierra.
El primer efecto provoca un atraso de 7 microsegundos al día en los relojes de los satélites, que se desplazan en el espacio a una velocidad de 14.000 km/h. Al estar a unos 20.000 km de la Tierra, sus relojes aceleran 45 microsegundos al día con respecto a los de la superficie terrestre. En total, los relojes adelantan 38 microsegundos al día. Una cifra que nos parecería ridícula sino fuera porque esta diferencia acarrea un error de localización de 11 km al día... Con un margen de error así, más nos hubiera valido quedarnos con los sextantes manuales, más prácticos y sobre todo, mucho más económicos.
Son las correcciones aportadas por la teoría de la relatividad las que permiten que nuestros GPS nos localicen con una precisión de ±15 m. La próxima vez que lo utilice en su coche, en un barco o en una excursión, acuérdese de darle las gracias a Albert...
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