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상대성이론과 GPS
특수상대성이론에 따르면 빠르게 움직이는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 흘러간다. 단순히 느리게 가는 것만이 아니다. 일반상대성이론은 시간이 중력의 영향도 받는다는 것이다.
시속 1만4000㎞로 지구 궤도를 돌고 있는 GPS 위성도 마찬가지로 이 이론은 적용된다.
-> 특수상대성이론으로 GPS 위성 속 시계는 지표면에 있는 것과 비교해 매일 0.000007초씩 느려진다
-> 일반상대성이론으로 중력의 영향력이 클수록 시간은 느리게 흐른다. 지상 2만100㎞ 상공에 떠 있는 GPS 위성의 시계는 지표면에 있는 것보다 매일 0.000045초가 빠르게 흐른다.
=> 결국 속도와 중력의 효과로 GPS 위성의 시계는 매일 지구에 있는 시계보다 0.000038초 가 빨라진다.
큰 차이가 아니지만 이를 보정하지 않으면 큰 혼란이 생긴다. 시차를 보정하지 않으면 GPS 위성의 궤도 오차가 하루 10㎞에 달한다. 이 신호를 차량 네이비게이션이 받으면 순간 오차가 10m 발생할 수 있다.
초속 8㎞ 이상으로 움직이는 인공위성에는 시차 보정 장치가 장착된다. 총알의 14배 속도인 초속 16㎞로 최근 명왕성을 지나친 탐사선 뉴호라이즌호에도 시차를 조절하는 장치가 들어 있다. 빨리 날아가는 우주선의 시간은 지구의 시간과 서로 다르기 때문이다.
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