GPS
o: cómo usamos a Einstein para encontrar al repartidor
Construimos relojes tan precisos que cuentan cómo un átomo de cesio vibra 9 mil millones de veces por segundo1, los amarramos a cohetes, lanzamos unos 30 a la órbita a 14,000 km/h2, y luego tuvimos que corregirlos con las dos teorías de Einstein porque allá arriba el tiempo literalmente corre más rápido3. Le gritan la hora exacta a la Tierra sin parar, para que un pedazo de vidrio en tu bolsillo escuche a cuatro a la vez, haga un poco de álgebra y adivine dónde estás parado sobre una roca que gira.
Y casi siempre lo usamos para ver al repartidor pasar de largo frente a nuestra casa.
Cómo funciona, mal explicado
Un momento, ¿eso es real?
Sí, casi todo.
Cómo te encuentra tu teléfono↩
Unos 31 satélites GPS en servicio orbitan a unos 20,200 km de altura y le dan dos vueltas a la Tierra cada día, a unos 14,000 km/h; la cifra exacta cambia conforme se lanzan unos y se retiran otros. Cada uno transmite su hora exacta y su posición. Tu teléfono mide cuánto tardó en llegar cada señal y, como las señales viajan a la velocidad de la luz, ese retraso se convierte en una distancia. Se necesitan cuatro satélites porque hay cuatro incógnitas: tu posición en tres dimensiones, más el error del reloj barato de tu propio teléfono.
La parte de Einstein↩
Los satélites se mueven rápido, y por la relatividad especial eso hace que sus relojes se atrasen unos 7 microsegundos al día. También están más lejos de la gravedad de la Tierra, y por la relatividad general eso hace que se adelanten unos 45 microsegundos al día. El resultado neto es que se adelantan unos 38 microsegundos al día. Sin corregir, eso movería tu posición unos 10 km por día, así que los relojes se ajustan para avanzar un poquito más lento antes del lanzamiento.
Los relojes↩
Los satélites GPS llevan relojes atómicos de cesio y de rubidio. Un átomo de cesio cambia entre dos estados de energía exactamente 9,192,631,770 veces por segundo; con ese número se define oficialmente el segundo.
La letra pequeña↩
Un teléfono a cielo abierto suele quedar a unos 5 metros, no a centímetros, y casi nunca escucha a solo cuatro satélites: agarra todos los que puede, incluidos los de otros países como Galileo, y también se apoya en el Wi-Fi y en las antenas de telefonía. Y lo de “casi siempre” es broma: la hora del GPS mantiene sincronizadas en silencio a las redes celulares, a los bancos y a las redes eléctricas, lo cual es menos gracioso pero más importante que tu burrito.
Fuentes: GPS.gov: segmento espacial (en inglés); ESA Navipedia: segmento espacial del GPS (en inglés)
Datos verificados por última vez el .