GPS定位系统是由几十颗卫星组网而成,在地球上任何地点都能同时看到至少4颗。通过这4颗卫星发射的时间信号差异来计算我们自身的位置达到定位的目的。
GPS卫星的飞行速度为1.4万公里/小时,根据狭义相对论,运动速度越快时间就越慢,因此从地球上看卫星上的时钟每天慢大约7微秒。同时卫星距地面大约2万公里,根据广义相对论,质量越大距离越近时间就越慢,因此从地球上看卫星上的时钟每天快大约45微秒,与之前抵消后还快38微秒。
如果不校正,GPS每天在地面上误差大约10公里,如果再考虑卫星的椭圆轨道,误差还要加大,这样的误差级别是不能接受的。所以在卫星发射前要把时钟频率调慢4.465/100亿,这样看起来就与地球时钟保持同步。我们日常中使用手机定位时误差非常小,这就可以直接验证相对论原理的正确性。
GPS卫星的飞行速度为1.4万公里/小时,根据狭义相对论,运动速度越快时间就越慢,因此从地球上看卫星上的时钟每天慢大约7微秒。同时卫星距地面大约2万公里,根据广义相对论,质量越大距离越近时间就越慢,因此从地球上看卫星上的时钟每天快大约45微秒,与之前抵消后还快38微秒。
如果不校正,GPS每天在地面上误差大约10公里,如果再考虑卫星的椭圆轨道,误差还要加大,这样的误差级别是不能接受的。所以在卫星发射前要把时钟频率调慢4.465/100亿,这样看起来就与地球时钟保持同步。我们日常中使用手机定位时误差非常小,这就可以直接验证相对论原理的正确性。