Me propongo incursionar en tres temas: tiempo, movimiento y medida. Va el primero
Tenemos la idea de que un segundo es un segundo y un metro es un metro, son inmutables;
sin embargo Einstein planteó que no es así, que eso es relativo.
Para quien quiera detenerse en el tema recomiendo un artículo, que yo creo interesante,
de la autoría de: Eduardo Huerta, Carlos Galles, Andrés Greco y
Aldo Mangiaterra
que fue publicado en:
Topografía y Cartografía, Revista del Ilustre Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos
en Topografía de España, año 2007, Vol XXIV, Nº140 - Mayo JUnio
También en:
Revista de enseñanza de la Física, año 2008, Vol 21, Nº 1
A continuación breves conceptos
extractados de ese artículo
En GPS [hoy en GNSS], para determinar la posición de un punto es necesario
medir los tiempos empleados por las señales emitidas por satélites en recorrer
la distancia que los separa de un receptor estacionado sobre el punto.
Los relojes involucrados en las observaciones (de los satélites y del
receptor) se mueven uno respecto de otros y están ubicados en puntos distintos
del campo gravitatorio terrestre y por lo tanto es necesario considerar efectos
relativistas.
La velocidad relativa entre el reloj del receptor y los relojes de los
satélites, produce un efecto previsto por la relatividad especial (RE) que hace
que los relojes de los satélites se atrasen respecto del reloj del receptor (o
que disminuya su frecuencia).
Además, debido a que el potencial gravitatorio en los satélites es menor
que en la superficie de la
Tierra , se produce un efecto adicional previsto por la
relatividad general (RG) que adelanta los relojes de los satélites
respecto del reloj del receptor.
El efecto conjunto, teniendo en cuenta las alturas orbitales y la velocidad
de los satélites hace que los relojes de los mismos vayan más rápido que
cualquier reloj ubicado sobre la superficie terrestre.
La teoría de la relatividad restringida (TRR) y
la teoría de la relatividad general (TRG) fueron presentadas por Albert Einstein
en 1905 y 1916 respectivamente.
Parecía que ambas teorías iban a permanecer en el más recoleto
ambiente académico y no se vislumbraba una aplicación difundida de ellas en la
vida cotidiana. Esta situación cambió cuando fueron introducidos los relojes
atómicos, los cuales permitieron la medida de intervalos de tiempo con una
precisión hasta entonces inimaginable.
En el artículo que
recomiendo se presentan los dos efectos relativísticos más importantes: el
cambio de frecuencia de los relojes en movimiento (efecto típico de la TRR ) y el cambio de frecuencia
de los relojes en diferentes potenciales gravitatorios (efecto típico de la TRG ). Estas consideraciones al ser aplicadas al Sistema de Posicionamiento Global permiten
salvar errores sistemáticos que, si se ignorasen, derivarían en una
perturbación del orden de 11
km . diarios en la medición de la distancia
satélite-receptor. Es decir harían inviable el posicionamiento satelital.
