Con
la física clásica también es posible la corrección de los relojes de los GPS.
La
corrección de los relojes de los GPS es anunciada como una de los grandes
aciertos de la teoría de la relatividad general, pero este trabajo expone que
los relojes en los sistemas satélites, no solo pueden corregirse con la teoría de
la relatividad de Albert Einstein, sino también con la teoría de la física clásica.
Basado en la fórmula matemática que público el doctor Paul Gerber en 1898, como
la solución para que no fracase su función de navegación, además hace una relación
en la explicación teórica de la física clásica,
y las técnicas de vuelo parabólico, como una forma experimental de confirmar la
teoría. Por último concluye que la corrección de los relojes de los GPS tiene
dos maneras teóricas de expresarse pero una sola forma matemática.
Introducción;
Todos hemos escuchado que
sin la teoría de la relatividad los GPS
fracasarían en su función de navegación.
La teoría de la relatividad
general de Einstein dice que las curvas de gravedad espacio y el tiempo, dando
lugar a una tendencia a que los relojes en órbita alrededor de marcar un poco
más rápido, Los relojes de los satélites se mueven a 14.000 km / hr en órbitas
que giran alrededor de la Tierra dos veces al día, mucho más rápido que los
relojes en la superficie de la Tierra[i].
El resultado neto es que el
tiempo en un reloj de satélite GPS avanza más rápido que un reloj en el suelo
por unos 38 microsegundos por día.
La respuesta de la
relatividad a este desfase en el tiempo se origina de la fórmula matemática con
la que Albert Einstein en 1915 respondió a la anomalía en el avance del
perihelio de los planetas basado en su concepción de curvatura del espacio y el
tiempo.
Paul Gerber (nacido en 1854
Berlín, Alemania, y murió 13 de agosto 1909 Friburgo, Alemania) fue un alemán
físico conocido por su polémico trabajo en la velocidad de la gravedad y el
cambio de perihelio de la órbita de Mercurio.
La fórmula matemática con la
que explico la anomalía del perihelio de mercurio fue;
Esta fórmula es
matemáticamente idéntica a la de Albert Einstein (1915) de la relatividad
general. Pero su teoría es muy diferente, mientras que Albert Einstein afirmaba
en su teoría, que la anomalía del perihelio de mercurio es causada por la
curvatura del espacio tiempo, Paul Gerber (1898) afirmo; que la fuerza entre
dos masas podrían ser corregido por un término que depende de la velocidad a la
que estas masas se mueven.
El reloj atómico es un tipo de reloj que
para alimentar su contador utiliza una frecuencia de resonancia atómica normal.
Las mejores referencias atómicas de frecuencia (o relojes) modernas se basan en
físicas más avanzadas, que involucran átomos fríos y fuentes atómicas.
Los relojes atómicos
mantienen una escala de tiempo continua y estable, el Tiempo Atómico
Internacional (TAI). Para uso cotidiano se difunde otra escala cronológica: el
Tiempo Universal Coordinado (UTC). El UTC deriva del TAI, pero se sincroniza
usando segundos de intercalación con el Tiempo Universal (UT1), el cual se basa
en la transición día–noche según las observaciones astronómicas.
Físicos del Instituto
Nacional de Estándares y Tecnología (NIST), de EE UU, de donde salió el primer
reloj atómico en 1949, han logrado un doble récord de precisión con un reloj
experimental que usa átomos de estroncio en vez de los de cesio. Sus cálculos
apuntan a que los agentes que afectan al
tictac atómico, como la gravedad
o los campos electromagnéticos,
necesitarían 15.000 millones de años para que el reloj atrasara o adelantara un
segundo.
Un vuelo parabólico es una técnica de vuelo en la que un avión
preparado para ello (la cabina del pasaje se vacía y se acolcha, al menos en
parte) desciende de forma controlada para que en su interior se consiga un
estado similar al de la caída libre en el vacío. Esta maniobra permite simular
un efecto de microgravedad durante periodos cortos de tiempo en el interior del
aparato.
Al llegar a los 6000 metros
de altitud, aproximadamente, el avión sostiene (o la inicia, si es el caso) una
ascensión en ángulo de 47º, lo que provoca una sensación de sobregravedad en su
interior de entre 1,8 y 2 g. Al alcanzar a unos 8000 m se cambia la
trayectoria, empieza un descenso de inclinación progresiva durante el que la
potencia de los motores baja hasta un mínimo que se usa para contrarrestar la
resistencia del aire. La sensación de gravedad baja a valores próximos a cero.
Tras unos segundos de bajada el avión va elevando progresivamente el morro, con
lo que la sensación de gravedad aumenta paulatinamente, los motores van
incrementando potencia para nivelar el aparato sobre los 6000 m y se vuelve a
ascender, volviendo a sufrir un efecto de sobregravedad, y así alternativamente.
.
Resultados;
Los GPS también podrían ser
corregidos por las matemáticas de la física clásica, y más exactamente porque
la fórmula matemática del físico alemán Paul Gerber, la cual es igual a la
expuesta por Albert Einstein para dar respuestas a la anomalía del perihelio de
mercurio. Las diferencias entre las dos respuestas a la anomalía son solo teóricas.
Mientras a Einstein se le reconoce por explicar esta anomalía como el resultado
de la curvatura del espacio tiempo, Paul Gerber lo hace desde la óptica de la física
clásica como el resultado la fuerza de las masas como consecuencias de las diferencia de las velocidades.
Pero en los últimos años, la
teoría de Gerber parece fortalecerse, no solo porque él fue el primero en
explicar matemáticamente la anomalía del perihelio de mercurio, sino que ahora
una técnica de vuelo llamado vuelo parabólico, confirman todos los días,
experimentalmente que Gerber tenía también la razón teórica.
Sabemos que los relojes atómicos
pueden ser afectados por la fuerza de la gravedad, y esta fuerza depende también
de la velocidad, como lo vemos experimentalmente en la técnica del vuelo parabólico,
ahora la gravedad producida por la curvatura
del espacio tiempo como lo teorizo Albert Einstein, es más complicada de
comprobar experimentalmente.
Conclusión;
Se puede concluir que los relojes
en los sistemas satélites, no solo pueden corregirse con la teoría de la
relatividad general sino también con la teoría de la física clásica sobre la
gravedad, basados en la fórmula matemática que publico el doctor Paul Gerber
para que los GPS no fracasen su función de
navegación. Además la explicación teórica del doctor Paul Gerber puede verse
comprobada experimentalmente por las técnicas de vuelo parabólico. Por último también
se puede decir que la corrección de los GPS tiene dos maneras teóricas de
expresarse pero una sola forma matemática.
Bibliografía;
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