Dumb Game Lab

博客 · 你知狐? · 科学

第5篇

GPS 卫星的时钟是故意调慢的

GPS 卫星上的时钟,是故意调错了再送上天的

Justin Lee, Dumb Game Lab ·

GPS 卫星的时钟是故意调慢的
图片: US Government, Public domain
一句话答案 因为相对论,GPS 卫星的时钟每天会快38微秒。所以发射前要故意把它调慢。

地图 App 知道我在哪,靠的是 GPS 卫星。卫星在离地球很高的轨道上绕着转。

卫星带着精准的时钟,不停地发出时间信号。手机根据信号到达所花的时间来测距离。

所以时钟哪怕只差一点点,位置也会偏得很远。

这时爱因斯坦登场了。
图片: Orren Jack Turner, Public domain

这时爱因斯坦登场了。按照相对论,时间并不是在哪里都流得一样快。

跑得快,时间就会变慢。因为这个,卫星上的时钟每天慢大约7微秒。

在引力弱的地方,时间会变快。高高飘在天上的卫星时钟,每天快大约45微秒。

+38μs两者加起来,卫星时钟每天快出的时间

亚乌百万分之38秒,根本不算什么吧?

光1微秒大约走300米,38微秒就是大约11公里。对靠时间测距离的 GPS 来说,这个差别可不小。

所以 GPS 卫星的时钟在发射前,就故意调慢了这么多。相对论每天都在帮我们找路。

参考资料

  1. Wikipedia: Error analysis for the Global Positioning System
  2. Wikipedia: Global Positioning System

图片来源

  • GPS-IIR.jpg, US Government, Public domain (原图)
  • Albert Einstein Head.jpg, Orren Jack Turner, Public domain (原图)

更多冷知识

查看全部

New games and small updates, about once a month.

其他语言한국어English日本語简体中文Bahasa Indonesia