GPS و نظریه های نسبیت خاص و نظریه‌های نسبیت عام

از هر نقطه روی زمین حداقل سه ماهواره GPS قابل مشاهده است. سیگنال های دریافتی از این ماهواره ها شامل زمان ارسال پیام و موقعیت هر ماهواره است که با محاسبات ساده مثلثاتی موقعیت یک نقطه روی زمین مشخص میشود. دقت موقعیت یابی حدود چند متر و تاخیر زمانی در حد چند میلی ثانیه است. ولی بدون درنظر گرفتن تصحیحات نسبیتی این خطا به کیلومترها می رسید. و عملا GPS بی فایده بود.

درواقع با استفاده از قوانین نسبیت خاص و نسبیت عام تصحیحات زیادی روی نتایج انجام میشود.

1- بر اساس نسبیت خاص، ساعت ناظر در حال حرکت مستقر در ماهواره نسبت به ناظر در حال سکون روی زمین کندتر حرکت می کند. درواقع زمانی که معادل صدها ثانیه بر ما به عنوان ناظر ساکن روی زمین سپری میشود، برای ناظر مستقر در یک شاتل فضایی یا ماهواره سریع فقط کسری از ثانیه خواهد بود. (بسته به سرعت ناظر متحرک).

در نتیجه، بدون درنظرگرفتن نسبیت خاص ساعت ماهواره های GPS، روزانه تقریبا 7 میکرو ثانیه از ما عقب خواهد ماند.

2- از طرف دیگر طبق نسبیت عم: فضا- زمان اطراف هر جرم دچار خمش یا انحنا میشود، و هرچه این جسم پر جرم تر باشد مقدار این انحنا بیشتر خواهد بود. همچنین این انحنا نزدیک به سطح زمین بیشتر از انحنای فضا- زمان در نقاط دورتر (موقعیت ماهواره) است. و طبق نسبیت عام “ساعت های نزدیک تر به جسم پر جرم کندتر کار میکنند”.

لذا طبق محاسبات نسبیت عام: ساعت درون ماهواره از دید ناظر روی زمین، حدود 45 میکرو ثانیه سریع تر حرکت می کنند.

بر اساس این دو قانون نسبیتی، ساعت ماهواره ها باید روزانه 38 میکروثانیه به عقب برگردد تا زمانش منطبق با ساعت زمینی ها باشد. اگر این تصحیحات اعمال نشود مکان یابی در حدود 11 کیلومتر خطا خواهد داشت.

 

دانلود عکس:http://goo.gl/9EQged

, , ,
نوشتهٔ پیشین
ماده بیشتر جهان را تشکیل داده تا ضدماده شواهد، تفاسیر و اطلاعات
نوشتهٔ بعدی
همه چیز درباره اینترنت اشیا(IoT)

پست های مرتبط

نتیجه‌ای پیدا نشد.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.

فهرست