המצאת מכשיר הניווט הלוויני (GPS) חוללה מהפך בתרבות הניווט שלנו. לא עוד טעויות בניווט והתברברויות מיותרות. באמצעות ה-GPS ניתן להגיע לכל מקום בדרך הקצרה ביותר (אם כי לא תמיד הכי נוחה או בטוחה). אך האם אי פעם תהיתם כיצד עובד מכשיר הפלא הזה? הסרטון מלווה בהסברים באנגלית, על כן הוספנו תרגום והסברים בהמשך העמוד.
סרטון זה תורגם בידי צוות אתר דוידסון אונליין
הסרטון הופק בידי NASA
מערכת ה-GPS הינה אכן מערכת מאוד מדוייקת, המאפשרת מיקום של מקלט בכל נקודה על פני כדור הארץ. המערכת עובדת על עקרון של הצלבת אותות אשר מתקבלים ממספר לווינים (לפחות ארבעה) הנעים במסלול סביב כדור הארץ. על מנת לקבל נקודה במרחב אמנם מספיקים אותות משלושה לווינים שונים, אך ככל שנקבל אותו מיותר לווינים כך רמת הדיוק תגדל. מה שלא רבים יודעים הוא שה-GPS עושה שימוש רב בתורת היחסות של איינשטיין. הלווינים מצויידים כולם בשעונים אטומים אשר הכרחיים על מנת לאתר את מיקום המקלט על פני כדור הארץ. על פי תורת היחסות כאשר גוף נמצא בתנועה הזמן עובר עבורו בקצב שונה מאשר עבור גוף במנוחה. ככל שהמהירות גדלה, כך ההבדל נהיה יותר משמעותי. אמנם עבור גופים הנעים במהירויות כאלו, ההבדלים זניחים, אך על מנת לקבל איכון מדוייק, יש צורך שכל הלווינים יהיו מסונכרנים אחד לשני ושבכל אחד השעון יראה את השעה המדוייקת. לשם כך בכל לווין קיים שעון מאוד מדוייק אשר עובד על עקרון של מעברים בין רמות אנרגיה בתדירות קבועה באטומים. על מנת להתגבר על אי הדיוקים הנגרמים בשל תנועת הלווינים, נעשה שימוש בנוסחאות המבוססות על תורת היחסות של איינשטיין. כיול כזה נעשה על בסיס יום יומי.
על מנת ללמוד עוד על תורת היחסות אתם מוזמנים לצפות בסדרת הסרטונים תורת היחסות או בסרטון תורת היחסות בחמש דקות (ואחד עשרה שניות).
ארז גרטי, דוקטורנט, המחלקה לכימיה ביולוגית, מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
