El Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una aplicación tan común que ya la podemos llevar en nuestro dispositivo inteligente. Y, aunque no lo creas, está relacionado con la teoría de la relatividad. Si quieres saber cómo, continúa leyendo.
El 25 de noviembre de 1915 presentaba Albert Einstein una fórmula matemática revolucionaria que cambiaría la forma de medir las cosas.
Inicialmente, se pensaba que el espacio y el tiempo eran rígidos y que no cambiaban de un lugar a otro. En otras palabras, un kilómetro es un kilómetro y un segundo es un segundo aquí y en cualquier parte del universo. Pero está la teoría de la relatividad cambiaría eso.
Todo comenzó con un problema que el científico se planteó cuando tenía 16 años. Su inquietud era cómo se vería un rayo de luz si uno viajara al lado de este a la misma velocidad. Usando su imaginación para eso, tomó dos postulados, el de la relatividad de Galileo Galilei, de 1632, y de las ecuaciones del electromagnetismo, elaborado por James Clerk Maxwell.
Asumiendo que ambos son verdaderos. Einstein consideraba que si el tiempo es relativo, el espacio y la distancia también lo deberían ser. Todo esto lo reflejó en su estudio Electrodinámica de los cuerpos en movimiento.
La teoría de Einstein indica que el espacio y el tiempo no son entidades rígidas, sino que ambas se relacionan formando una tercera entidad, que se puede llamar espacio-tiempo. Esta nueva entidad podía ser deformada por la velocidad y la gravedad, haciendo que velocidad y gravedad sean relativas.
Con el pasar del tiempo, esta teoría ha sido puesta a prueba infinidad de veces y es de gran importancia en diferentes aplicaciones que usamos frecuentemente, como de la que hablamos en este post. Muchas de ellas utilizan GPS para hacer seguimiento de nuestras rutas o para realizar sugerencias de ellas.
¿Cómo se relaciona el GPS con la teoría?
Los GPS reciben información de los satélites que orbitan alrededor de la Tierra, suministrándole su posición y hora actual con una frecuencia regular. Existen al menos 24 satélites distribuidos en 6 planos orbitales, con 4 satélites en cada plano a unos 20 mil kilómetros del suelo. Esto permite que al menos 4 de ellos sean siempre visibles en cualquier momento y parte del planeta.
De esta manera, el GPS en la Tierra calcula su distancia de acuerdo a tres satélites, midiendo la diferencia de tiempo entre la hora de salida y llegada de la señal. Con estas tres señales se ubica en el espacio con lo que se llama trilateración (que una triangulación + distancia).
Los satélites tienen un reloj atómico que da la hora de una manera precisa. Pero el tiempo en la Tierra va más lento, ya que se ve influido por la gravedad de nuestro planeta. A diferencia del tiempo en la ubicación del satélite, que va más rápido debido a que la fuerza de atracción es menor o casi nula en el espacio.
Por esta razón, el cálculo de la distancia entre la hora de salida y llegada de la señal debe tomar en cuenta este efecto. En este punto es donde entra la teoría de la relatividad. Si no es tomada en consideración, todas las indicaciones en el GPS se desplazarían unos 10 kilómetros diarios.
Gracias a Einstein, la humanidad puede conocer su ubicación en nanosegundos. ¿Sabías de esta relación entre la teoría de la relatividad y los GPS? ¿Conoces otro dispositivo o aplicación que esté relacionado? Déjanos tus comentarios más abajo estimados lectores.
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