ＧＰＳと相対性理論
「ワープする宇宙」（リサ・ランドール）という本を読んでいるんだけど、それによるとカーナビでおなじみのＧＰＳって相対性理論がないとちゃんと機能しないんだそうな。
相対性理論なんて、理屈だけの話で実際の生活には関係あるとは全く思っていなかったからちょっとびっくり。
検索してみると、けっこうヒットするから割と有名な話だったのかな？
自動車などの位置をリアルタイムに測定表示するカーナビゲーションシステムが実用となるのは、一般相対性理論が正確であるからである。カーナビはグローバル・ポジショニング・システム（GPS）を利用しており、GPS衛星から発振される時計信号の正確さに依存している。
GPS衛星からの信号を受信する装置では、さまざまな要因による補正を行うが、その中には、高速で運動するGPS衛星の運動による発振信号の時間の遅れ（特殊相対論効果）と、地球の重力場による地上の時間の遅れ＝衛星の時間の進み（一般相対論効果）が含まれる。
GPS衛星の速度は秒速約4kmであるため特殊相対性理論による時間の遅れの影響を受ける。一方高度は約2万kmであり、地球の重力場の影響は地上に比し逆に小さく地上より時間が早く進むことになる。このように特殊相対論と一般相対論における時間の遅れの効果が相反的に影響を及ぼすことになるが、結果的には地上の時計がわずかに遅れるので、GPS衛星の時計は、地上の時計の遅れを補正するため遅く進むように設計されている。 いずれも1兆分の100のオーダーの誤差を生む。これは1日あたり1万分の1秒に相当する。もしも人工衛星上の時計が1万分の1秒遅れたとすると、位置情報は光速の1万分の1、すなわち30kmもずれてしまう。
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えーと、相対性理論がないとＧＰＳの誤差が３０ｋｍぐらいでてしまうってことなのかな。
他にも最近の電子機器には必須らしいし、何というか、漠然と「すごいなぁ」って感じ。
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Shin-Shin53の日記（Hatena Diary）
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