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아인슈타인의 상대성 이론 - 실생활 적용 사례
게시물ID : science_34279짧은주소 복사하기
작성자 : 난다~
추천 : 12
조회수 : 2405회
댓글수 : 26개
등록시간 : 2014/04/15 13:27:03

(1) GPS 위성은 지구 주위를 초속 4km로 선회하고 있다. 특수 상대성 이론에 의해 지상에서 보는 GPS 위성 시계의 느려짐은 하루에 7.1마이크로초가 된다.

 

(2) 그런데, GPS 위성은 2만km 고도에 있으므로 중력이 지상에 비해 약해진다. 일반 상대성 이론에 의하면 중력이 약하면 시계는 빨라지므로 이 효과는 GPS 위성의 시계를 하루에 45.7마이크로초 빨라지게 한다.
 
(3) 특수 상대성 이론의 효과와 일반 상대성 이론의 효과를 더하고 빼면 결국 하루에 38.6마이크로초 만큼 시계가 빨라진다. 이 오차는 무려 11km의 오차를 의미하므로 보정하지 않으면 자동차 내비게이션을 사용할 수 없다.
 
(4) 오차를 보정하기 위해서, GPS 위성에 탑재되어 있는 원자시계는 지상의 시계보다 초당 100억분의 4.45초 느리게 가도록 되어 있다.
 
 
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2014-04-15 13:42:19추천 13
생각보다 현대 순수 학문이 우리 일상에 깊이 관여하고 있는데 일반사람들은 모르죠...-_-
그놈의 성과주의가 뭔지 ~_~
댓글 0개 ▲
2014-04-15 15:34:36추천 1
저런 사실은 몰랐네요 진짜 대단하네...ㄷㄷㄷ
댓글 0개 ▲
2014-04-15 16:22:18추천 90
저런 상대성 이론이 적용된 최신 스마트폰이 공짜
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:04:20추천 1
뭐라고 하는지 모르겠다.
그냥 존나 가만있어야겠다 짤 소환!
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:07:41추천 3
...그리하여 너와 나의 시간은 오늘도 마이크로 센티미터씩 더 느리게 가고 있다.

- 문과생 -
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:09:11추천 3
궁금한게 있는데요 ㅠㅠ 이해가 안되서.....

-하루에 38.6마이크로초 만큼 시계가 빨라진다. 이 오차는 무려 11km의 오차를 의미하므로-

이건 어떻게 해서 11km 오차가 나는거에요????
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:14:07추천 0
1아마 제생각엔 38.6마이크로초 이전에 위성이 본 위치와 현재 보는 위치의 거리차가 11km이지만 같은 시간으로 계산되므로 오차라는 뜻인거같아요
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:14:17추천 3/3
1// 제생각에 빛의속도가 30만km/s 이므로(gps신호의 속도) 0.000038초의 차이는 11km의 차이가난다는 것 같습니다
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:14:33추천 2
빛의속도 약 30만km/s에 38.6us를 곱해서 나온값인듯합니다.
하루동안 오차가 11km가 난다는 뜻이지요.
댓글 0개 ▲
[본인삭제]화리
2014-04-15 17:15:06추천 0
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:17:00추천 7/3
초속 4km/s  하루86400s/day

38.6 *10^-6 s 동안 이동거리

13.340km  정도..
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:19:37추천 0
빛의 속도가 아니라  시간이 차이나기때문에

시간을 기준으로 계산한 거리 사이에 차이가 나는거죠

이 거리에 차이가 나게되면

몇개의 위성간의 도달시간차이로 인한 거리계산에  비율이 달라지므로

위치에대한 인식을 정확히 못하게 됩니다
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:23:45추천 0
GPS 의 원리는 위성에서 신호를 쏜 시간과 관찰자가 받은 시간의 차이를 계산하여 위치를 계산하는 겁니다
하루에 45.7 마이크로초씩 빨라진다는 건 위성 시간이 점점 빨리 간다는 얘기니까
지구에서 신호를 수신하면 GPS가 실제로 신호를 보낸 시각보다 빨리 신호를 쏜것으로 인식하는것이죠
그만큼 거리에 오차가 생깁니다
어렵죠??? 그래서 따로 설명안하고 그냥 물건 만들어 파는거에요
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:24:28추천 3
빛의 속도 곱하기 38.6 x 10^(-6) 은 11.4km! 윗분들이 맞네여.
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:24:29추천 2
그리고 빵코니님 말은 틀렸습니다.
어디갈까 님 설명이 맞아요
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:28:28추천 0
표현이 애매하게 되어 있어서 헷갈렸네요
댓글 0개 ▲
[본인삭제]무거운눈꺼풀
2014-04-15 17:35:56추천 1
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:36:22추천 2
위성이랑 개인이 가진 GPS랑 1:1로 통신 안해용
가령 군 무전기만 봐도 평균  10km~20km 떨어진 곳 무전하는데
배터리 크기가 ㄷㄷ하죠

통신방식의 차이일 수 있지만 핸드폰이 위성으로 파악하는건

실제로는 위성과의 통신이 아니라

통신위성과 직접적으로 통신하는 통신소 3개와 통신을 하며

삼각함수를 이용해 위치파악을 합니다.

(그런데 워낙에 옛날 정보라서 기억이 가물가물해서 지금은 다르거나 혹은 틀리게 말했을 수 있습니다)
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:40:38추천 2
레가테스 //

맞습니다. 삼각측량법을 이용해서 측정하는데, 요즘은 더 빠르고 정확하게 측정하려고 신호 포인트를 세개 네개씩 따와서 쓰지요.
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:41:47추천 0
1. 아 삼각함수래 으잌ㅋㅋㅋㅋ 감사합니다 ㅋㅋㅋㅋ
댓글 0개 ▲
[본인삭제]Dr.조이버그
2014-04-15 17:43:58추천 2
댓글 0개 ▲
2014-04-15 17:49:16추천 1
레가테스 //

삼각측량이 삼각함수를 이용한 계산법이니까, 레가테스님께서 말씀하신게 맞습니다. ㅋㅋㅋ
댓글 0개 ▲
2014-04-15 18:20:19추천 0
내일 모레 보는 물리 시험을 여기서 복습하게 될 줄은 몰랐는데
댓글 0개 ▲
2014-04-15 18:49:35추천 0
신기하다
댓글 0개 ▲
2014-04-15 18:49:41추천 0
퍼가요~
댓글 0개 ▲
2014-04-15 18:58:49추천 14

아인슈타인느님의 간지
댓글 0개 ▲
2014-04-15 19:24:26추천 0/5
어차피 현실에서 시간의 기준이 되는
핸드폰 시계/인터넷 시간 등등 다 GPS에 동기화 되있기 때문에...틀려도 모름...- -a
댓글 0개 ▲
2014-04-15 20:40:23추천 6
1/그 동기화할 수 있는게 다 저거 덕분이죠
댓글 0개 ▲
[본인삭제]올때메로나♪
2014-04-15 22:14:51추천 0
댓글 0개 ▲
2014-04-16 08:54:17추천 0
참고로 좀더 자세한 내용은 '중력-우주를 지배하는 힘' 이란 책에 나옵니다.
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