GPS是如何扭曲时间的？

xiaojiehao1 · 发表于 2015-10-8 05:36

相对论的证据在你车上的GPS即全球定位系统里就能找到，GPS系统有24颗卫星，卫星发出有时间戳和自身位置的信息，而GPS只是接受信号。你的GPS装置会记录从卫星上受到信息时的确切时间点，之后计算出信号从卫星传到你的GPS走了多长距离。通过把所用时间和光速相乘，就可以知道你离每颗卫星有多远了。然后比较这些距离，算出你自己所在的位置。
对于精度以米计算的GPS来说，卫星的原子钟必须要特别精确才行，正负误差不超过10纳秒（十亿分之一秒）。不过，这些超精细的钟并不能在卫星上走得很好，在卫星上测量的1秒钟永远和在地面上测量的1秒钟不一样——这正是相对论所预测的结果。
根据狭义相对论，在静止参照系看来，高速运动的钟会显得走得慢。卫星的速度是9000 mph，约每秒4公里，这个速度足够快了，在地面看来，卫星上的钟每天走慢8微秒，这样的话算出来的位置信息就不对了。为了纠正这个效应的影响，GPS装置在接收到卫星信号时要转换一下时间量。下面就是这个转换公式（广义相对论的影响暂时先不提）。

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刊物:《连线》7月刊原文:请看这里图片来源:wired（果壳环球科技观光团微博 http://t.sina.com.cn/guokrdigest ）

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qysunny · 发表于 2015-10-8 10:12

高中学过......

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