WRÓĆ DO STRONY
GŁÓWNEJ

Jak teorie Einsteina napędzają GPS?

Jak teorie Einsteina napędzają GPS?

Co mają ze sobą wspólnego: Albert Einstein, system GPS oraz para gwiazd oddalonych od Ziemi o tysiące lat świetlnych?

Kluczem jest w tym przypadku tzw. grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni, w którym światło z powodu grawitacji przesuwa się w stronę czerwonych barw. Za pomocą obserwatorium Chandra astronomowie odkryli to zjawisko w odniesieniu do dwóch gwiazd krążących wokół siebie i oddalonych o 29 000 lat świetlnych.

Czytaj też: Gwiazda zmieniła się w spaghetti. Oto efekt starcia z czarną dziurą
Czytaj też: Zanim ta gwiazda eksplodowała, inny obiekt zdarł jej powierzchnię
Czytaj też: W Drodze Mlecznej znajduje się nietypowa planeta. Nie krąży wokół żadnej gwiazdy

Publikacja na łamach The Astrophysical Journal sugeruje, że – o ile naukowcy znaleźli niezaprzeczalne dowody na grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni na terenie Układu Słonecznego, tak obserwowanie go w przypadku bardziej odległych obiektów było niełatwe. Układ 4U 1916-053 zawiera dwie gwiazdy: jedna stanowi zaledwie rdzeń, podczas gry druga nosi miano gwiazdy neutronowej.

Przesunięcie ku czerwieni oraz ogólna teoria względności są kluczowe dla funkcjonowania GPS

Dystans pomiędzy tymi obiektami wynosi mniej więcej tyle, co między Ziemią a Księżycem. Analizując widma rentgenowskie, zespół badawczy znalazł charakterystyczną sygnaturę absorpcji światła rentgenowskiego przez żelazo i krzem. W ramach dalszych badań naukowcy uznali, że przesunięcie cech absorpcji było takie samo w każdej z trzech obserwacji i było zbyt duże, aby dało się je wytłumaczyć dużym oddaleniem od Ziemi. Zaproponowali, że było to spowodowane grawitacyjnym przesunięciem ku czerwieni.

Czytaj też: W pobliżu Ziemi prawdopodobnie doszło do eksplozji gwiazdy
Czytaj też: Czy życie może przetrwać, jeśli gwiazda umrze?
Czytaj też: Czy życie pozaziemskie może ukrywać się w gwiazdach?

Zgodnie z teorią Einsteina, zegary pod wpływem siły grawitacji pracują wolniej niż zegary znajdujące się dalej, w obrębie słabszej grawitacji. Oznacza to, że zegary na Ziemi obserwowane z krążących wokół satelitów pracują wolniej niż zegary widziane z odległych rejonów doświadczających słabszej grawitacji. Aby uzyskać wysoką precyzję potrzebną dla systemu GPS, należy uwzględnić ten efekt, w przeciwnym razie pojawią się niewielkie różnice w czasie, skutkujące niedokładnościami w pozycjonowaniu.