Suhteellisuusteoriaa

Yleisen suhteellisuusteorian mukaan aika hidastuu suuren massan läheisyydessä. Esim. pilvenpiirtäjän juurella oleva kello käy hitaammin kuin sen katolla oleva kello.

Stephen Hawking sanoo kirjassaan "Ajan Lyhyt Historia" (s.43), että satelliittinavigoinnissa
tulisi jopa kilometrien virheitä, ellei laskelmissa otettaisi huomioon, että kellot käyvät maanpinnalla eri tahtiin kuin Maata kiertävissä satelliiteissa.

Olisiko täällä joku, joka voisi selittää tarkemmin, mistä näin suuri ero johtuu?

Käsittääkseni, jos esimerkiksi ihminen oleskelisi vaikkapa 20 vuotta satelliitissa, niin ero vanhenemisessa verrattuna maassa oleviin ihmisiin olisi mitättömän pieni. Miten voi tulla kilometrien virheitä?
4734
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 4

Vanhimmat

GPS-satelliittien kelloja korjataan erittäin säännöllisellä sinikäyrällä, jonka jakso on noin 12 tuntia. Joitain kelloja nopeutetaan ja joitain hidastetaan tällaisella sinikäyrällä.

Ja pointtiin: mikä aiheuttaa korjaustarpeen?

Korjaustarve tuntuu riippuvan nimenomaa auringon sijainnista satelliittiin nähden ja sen sijainnista maapallon pyörivässä kentässä.

Elikkä Suomeksi sanottuna korjaustarve johtuu paikalliseetteristä (local aether), joka liukuu maapallon pyörimisen ja auringon johdosta jonkinlaisena vyönä navan yläpuolella ja on vielä epäsymmetrinen muodoltaan (auringon johdosta). Auringon ohitettua satelliitin sen kellokorjaustave muuttuu merkittävästi 6 tunniksi ja palaa lähes nollaan seuraavaksi 6 tunniksi.

Satelliitit sukeltavat tähän ei samaa vauhtia maapallon pyörimisen kanssa pyörivään vyöhön, kun ne liikkuvat maapallon pyörimissuuntaisesti navalta navalle 12h jaksoissa.

Tarkkaa perustetta korjaukselle ei (haluta) nimetä, koska siitä ei ole varmaa tietoa. Suhteellisuusteoriaa EI käytetä korjauksien laskennassa. Vaan tärkein korjaustermi tulee muuttujasta, jota kutsutaan sagnac-efektiksi, mutta tätäkin vain siis kutsutaan sillä nimellä. Moni on kuitenkin taipuvaisin uskomaan, että korjaustarve johtuu nimenomaa jonkinlaisesta paikalliseetteristä.

(josta päästään taasen minun lemmikkiini eli paikalliskenttäteoriaan, joka on periaatteessa sama asia ja jonka perusperiaate on se, että valon nopeus on vakio paikallisessa kentässä, jonka määrittää kentän lähistöllä olevat merkittävät massat.... ja jos massa pyörii, niin se väistämättä vetää mukanaan tällaista pyörivää vyötä)

Äänestä

GPS-satelliittien atomikellot pitävät aikaa nanosekunnin tarkkuudella, ja GPS-vastaanottimet käyttävät eri satelliiteista tulevien signaalien aikaeroja tarkan paikan määrittämiseen. Nykyiseen 5-10 metrin tarkkuuteen paikan suhteen tarvitaan 20-30 nanosekunnin tarkkuus kellosignaalien kanssa.

Erityisen (suppean) suhteellisuusteorian mukaan maanpinnalla olevaan havaitsijaan nähden liikkuvien GPS-satelliittien kello kulkee hitaammin; ero on noin 7 mikrosekuntia vuorokaudessa. Koska satelliitit ovat etäämmällä Maan massan aiheuttamasta aika-avaruuden kaareutumasta, niiden kellot taas kulkevat nopeammin kuin maanpäällisen havaitsijan. Tästä johtuen satelliittien kello yleisen suhteellisuusteorian mukaan edistää 45 mikrosekuntia päivässä. Yhteensä näistä kahdesta efektistä seuraa, että GPS-satelliittien kello edistää Maan pinnalla olevaan kelloon nähden noin 38 mikrosekuntia päivässä - eli siis 38.000 nanosekuntia. Tämä on jo niin suuri ero, että se 10 kilometrin heitto päivässä syntyy jos korjauksia ei tehdä.

Äänestä
  • Suhteellisuusteoriaa EI käytetä GPS-satelliittien kellokorjauksien laskemiseen.

    Miksi? Koska korjaukset ovat niin ihmeellisiä ja erikoisia, että siihen voisi tunkea minkä tahansa teorian ja AINA yhtä huonolla vastaavuudella. Paikalliseetteri nimenomaa parhaiten vastaa havaintoja ja korjauksia, koska ne riippuvat myös auringon sijainnista ja satelliitin sijainnista suhteessa maapallon ekvaattoriin.

    Äänestä

  • Jonsson. kirjoitti:

    Suhteellisuusteoriaa EI käytetä GPS-satelliittien kellokorjauksien laskemiseen.

    Miksi? Koska korjaukset ovat niin ihmeellisiä ja erikoisia, että siihen voisi tunkea minkä tahansa teorian ja AINA yhtä huonolla vastaavuudella. Paikalliseetteri nimenomaa parhaiten vastaa havaintoja ja korjauksia, koska ne riippuvat myös auringon sijainnista ja satelliitin sijainnista suhteessa maapallon ekvaattoriin.

    saanut tuollaista tietoa???

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Mooses Petteri kirjoitti:

Yleisen suhteellisuusteorian mukaan aika hidastuu suuren massan läheisyydessä. Esim. pilvenpiirtäjän juurella oleva kello käy hitaammin kuin sen katolla oleva kello.

Stephen Hawking sanoo kirjassaan "Ajan Lyhyt Historia" (s.43), että satelliittinavigoinnissa
tulisi jopa kilometrien virheitä, ellei laskelmissa otettaisi huomioon, että kellot käyvät maanpinnalla eri tahtiin kuin Maata kiertävissä satelliiteissa.

Olisiko täällä joku, joka voisi selittää tarkemmin, mistä näin suuri ero johtuu?

Käsittääkseni, jos esimerkiksi ihminen oleskelisi vaikkapa 20 vuotta satelliitissa, niin ero vanhenemisessa verrattuna maassa oleviin ihmisiin olisi mitättömän pieni. Miten voi tulla kilometrien virheitä?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu