Telefonunuzdaki harita uygulaması, Einstein'ın görelilik kuramı olmadan birkaç saat içinde kullanılamaz hâle gelirdi. Abartmıyorum; hesabı birlikte yapalım.
İki etki, iki yön
Uydudaki bir saati yeryüzündeki bir saatle karşılaştırdığımızda iki ayrı etki devreye girer:
Hız etkisi
Hızlı hareket eden saat yavaş işler (özel görelilik). Uydular saatte yaklaşık 14.000 km hızla döner.
Kütleçekim etkisi
Kütleçekimin zayıf olduğu yerde saat hızlı işler (genel görelilik). Uydular yerden ~20.000 km yüksekte.
Etki | Günlük fark | Yön |
|---|---|---|
Hız (özel görelilik) | ≈ 7 mikrosaniye | Geri kalır |
Kütleçekim (genel görelilik) | ≈ 45 mikrosaniye | İleri gider |
Net | ≈ 38 mikrosaniye | İleri gider |
Mühendisler ne yapıyor?
Uydulara saatler, fırlatılmadan önce bilerek biraz yavaş ayarlanıyor. Böylece yörüngeye çıktıklarında yeryüzündeki saatlerle aynı hızda işliyorlar. Kuramın gündelik hayattaki en somut kanıtlarından biri cebinizde duruyor.
Matematiğini merak edenler için (tıklayın)
Hız etkisi yaklaşık v²/2c², kütleçekim etkisi ise ΔΦ/c² ile orantılıdır. GPS yörüngesi için bu oranlar günde sırasıyla −7,2 µs ve +45,9 µs verir.
