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.
'과학 > 흥미진진한 과학' 카테고리의 다른 글
| 제약사에 오랜 시간 동안 기록될 초대형 사건, 유전자 편집 기술을 활용한 치료제 '카스게비'가 미국 식품의약국(FDA)의 승인 (0) | 2023.12.12 |
|---|---|
| 12월 한파, 따뜻한 봄날 같은 겨울에 내리는 폭우 후 극강 한파 (0) | 2023.12.11 |
| 불확정성의 원리와 파동 입자 이중성 원리 (0) | 2023.01.06 |
| (재미있는 과학) 광자 Photon 입자인가 파동인가, 게이지 보손인가? (0) | 2022.12.30 |
| (재미있는 과학 이야기)우주의 기원과 사물 현상을 설명하는 표준 모델 (0) | 2022.12.30 |
