پایگاه خبری تحلیلی انتخاب (Entekhab.ir) :
زومیت: اگر نظریه نسبیت آلبرت اینشتین نبود، اپلیکیشنهای مسیریاب روی گوشی شما در طول یک روز بیش از یازده کیلومتر خطای ناوبری داشتند!
وقتی در خیابانهای یک شهر ناآشنا رانندگی میکنید، بدون هیچ نگرانی، نگاهی به گوشی موبایلتان میاندازید و به نقطه آبی کوچکی روی نقشه خیره میشوید. نقطهای که به شما میگوید دقیقاً کجا هستید، کجا دور بزنید و چه زمانی به مقصد میرسید. شما هم با اطمینان کامل به جیپیاس اعتماد میکنید.
اما پشت تجربه ساده و روزمره موقعیتیابی، شبکهای عظیم از ماهوارههایی در ارتفاع ۲۰ هزارکیلومتری دور زمین میچرخند و پیوسته سیگنالهایی به سمت ما میفرستند. گوشیمان هم با اندازهگیری زمان رسیدن این سیگنالها، موقعیت ما را محاسبه میکند، پس برخلاف تصور عموم مردم، ماهوارههای جیپیاس مثل دوربین ما را نگاه نمیکنند!
میدانید اگر ساعت درون ماهوارهها، فقط و فقط چند میکروثانیه با ساعت روی زمین اختلاف پیدا میکرد، چه اتفاقی میافتاد؟ بعد از مدت کوتاهی، سیستم موقعیتیاب جهانی (GPS) کاملاً به هم میریخت. اگر تاکسی اینترنتی گرفته بودید، راننده به چند محله آنطرفتر منتظرتان بود و هواپیماها بهجای فرود روی باند، سر از اتوبانهای اطراف شهر درمیآوردند.
شاید فکر کنید برای حل این مشکل فقط باید ساعتهای بهتری بسازیم که خراب نشوند. ولی در این سناریو اختلاف مکانی عجیب سیستم مسیریاب، به نقص فنی یا کیفیت پایین قطعات برنمیگردد و در قوانین فیزیک ریشه دارد. ما غالباً فراموش میکنیم که زمان برای ماهوارهای که در فضا حرکت میکند و ما که روی زمین ایستادهایم، با سرعتی یکسان نمیگذرد.
برای اینکه بفهمیم چرا یک اختلاف چند میلیونیم ثانیهای میتواند GPS را دچار خطای چندکیلومتری کند، ابتدا باید ببینیم چگونه موقعیت ما را پیدا میکند. جیپیاس در پایهایترین حالت خود، شباهت زیادی به فرمهای قدیمیتر ناوبری مثل سیستم لوران در دهههای گذشته دارد؛ سیستمی که تنها به یک رادیو، یک ساعت فوقالعاده دقیق و محاسبات متکی است.
ماهوارههای GPS در ارتفاع حدود ۲۰ هزارکیلومتری از سطح زمین در حال حرکتاند و هم نقش فرستندههای رادیویی قدرتمندی را ایفا میکنند و هم به ساعتهای اتمی فوقدقیقی مجهزند که میتوانند زمان را …
