Американцы проиграли «лунную гонку»?!

Теория относительности в реальном мире

16 июля 2014

Cпутники GPS находятся на орбитах на большом расстоянии от Земли, где кривизна пространства-времени из-за массы Земли меньше, чем на земной поверхности. Прогноз общей теории относительности (ОТО) в том, что ход часов, расположенных ближе к массивному объекту, будет казаться медленнее, чем тех, что находятся дальше от него. Расчеты, опирающиеся на ОТО, показывают, что часы на каждом спутнике GPS должны спешить относительно земных на 45 микросекунд в день.

Комбинация этих двух релятивистских эффектов означает, что часы на борту каждого спутника должны идти быстрее, чем аналогичные часы на земле примерно на 38 (45 — 7 = 38) микросекунд в день! Звучит как маленькая величина, но высокая точность, требуемая в системе GPS, требует наносекундных погрешностей, в то время как 38 микросекунд равны 38 тысячам наносекунд. Если бы эти эффекты не были приняты в расчет, то координаты, вычисленные на основе облака GPS-спутников, были бы неверными уже через две минуты, а ошибки в глобальных местоположениях продолжали бы накапливаться со скоростью примерно 10 километров в день! Вся система была бы абсолютно непригодной для навигации через очень маленький промежуток времени. Такой вид накапливаемой ошибки сродни поиску моего местоположения, когда я стою на крыльце своего дома в Колумбусе (штат Огайо) в один день, и когда я выполняю такой же поиск неделей позже, мой GPS-приемник говорил бы мне, что я стою на своем крыльце и я примерно на высоте 5 тысяч метров где-то над Детройтом.

Инженеры, проектировавшие GPS, включили эти релятивистские эффекты в свои расчеты во время проектирования и развертывания системы. К примеру, для нейтрализации эффекта, описываемого ОТО, они замедлили ход атомных часов перед их запуском, так что будучи на своих орбитах, они шли бы с той же скоростью, что и эталонные атомные часы на наземных станциях GPS. Кроме того, в каждый GPS-приемник встроен микрокомпьютер, который (помимо прочего) выполняет необходимые релятивистские вычисления в момент определения местоположения пользователя.

Относительность — не просто какая-то абстрактная математическая теория: понимание ее является необходимым условием правильной работы GPS!

skroznik

Такое поведение, зафиксированное двумя сверхчувствительными приборами, свойственно только гравитационной волне - ничем иным это быть не может.

А что, есть описания, характеристики, спектры, амплитуды и т.п. КЛАССИЧЕСКОЙ ГРАВИТАЦИОННОЙ ВОЛНЫ? Пока что зафиксировано НЕЧТО, что ОТВЕЧАЕТ теоретическим разработкам. С тем же успехом это может оказаться эхом чиха зеленого гоблина (его чих тоже раньше никем не фиксировался). Ну да, сконструировали, включили, что-то получили, ВПЕРВЫЕ. Ну так теперь разбираться надо, дальше изучать, а не трубить в фанфары, обещая уже послезавтра гравитационные двигатели на каждом домашнем тапке. Или там ЕДИНСТВЕННАЯ задача - выбить бабла, да побольше? Вот с этой точки зрения все закономерно, так и надо орать и обещать

skroznik

Теория относительности в реальном мире

16 июля 2014

Cпутники GPS находятся на орбитах на большом расстоянии от Земли, где кривизна пространства-времени из-за массы Земли меньше, чем на земной поверхности. Прогноз общей теории относительности (ОТО) в том, что ход часов, расположенных ближе к массивному объекту, будет казаться медленнее, чем тех, что находятся дальше от него. Расчеты, опирающиеся на ОТО, показывают, что часы на каждом спутнике GPS должны спешить относительно земных на 45 микросекунд в день.

Комбинация этих двух релятивистских эффектов означает, что часы на борту каждого спутника должны идти быстрее, чем аналогичные часы на земле примерно на 38 (45 — 7 = 38) микросекунд в день! Звучит как маленькая величина, но высокая точность, требуемая в системе GPS, требует наносекундных погрешностей, в то время как 38 микросекунд равны 38 тысячам наносекунд. Если бы эти эффекты не были приняты в расчет, то координаты, вычисленные на основе облака GPS-спутников, были бы неверными уже через две минуты, а ошибки в глобальных местоположениях продолжали бы накапливаться со скоростью примерно 10 километров в день! Вся система была бы абсолютно непригодной для навигации через очень маленький промежуток времени. Такой вид накапливаемой ошибки сродни поиску моего местоположения, когда я стою на крыльце своего дома в Колумбусе (штат Огайо) в один день, и когда я выполняю такой же поиск неделей позже, мой GPS-приемник говорил бы мне, что я стою на своем крыльце и я примерно на высоте 5 тысяч метров где-то над Детройтом.

Инженеры, проектировавшие GPS, включили эти релятивистские эффекты в свои расчеты во время проектирования и развертывания системы. К примеру, для нейтрализации эффекта, описываемого ОТО, они замедлили ход атомных часов перед их запуском, так что будучи на своих орбитах, они шли бы с той же скоростью, что и эталонные атомные часы на наземных станциях GPS. Кроме того, в каждый GPS-приемник встроен микрокомпьютер, который (помимо прочего) выполняет необходимые релятивистские вычисления в момент определения местоположения пользователя.

Относительность — не просто какая-то абстрактная математическая теория: понимание ее является необходимым условием правильной работы GPS!

Николай. Этой бедой страдают только атомные часы. С кварцевыми стандартами все хорошо.
Была такая система задолго до GPS. Сейчас название не вспомню. Я про это уже писал.
Да и поправку эту не во время проектирования ввели, а после, когда все разъехалось…
А во время проектирования про это не думали, потому, что по теории относительности этого не должно было быть.
У Эйнштейна есть одно условие, все, что там описано справедливо только для инерциальных систем отсчёта, а орбиту спутника такой системой считать нельзя.
Вот как получается. И система ускоренная и замедление есть.
Вопреки всем теориям, кстати.

VIST57

они замедлили ход атомных часов

Американские инженеры научились управлять скоростью распада изотопов? Охренеть, тут ведь меньше шага осталось до управляемого прекращения радиоактивности. А Нобелевский комитет варежкой хлопает...

Misantrop

VIST57

они замедлили ход атомных часов

Американские инженеры научились управлять скоростью распада изотопов? Охренеть, тут ведь меньше шага осталось до управляемого прекращения радиоактивности. А Нобелевский комитет варежкой хлопает...

Да ладно Вам… Журналюги это. Поправку они ввели.
И изотопов в атомных часах нет. Там собственные колебания атомов измеряют. Водорода, например…
Хотя их тоже «замедлить» проблематично.

VIST57

У Эйнштейна есть одно условие, все, что там описано справедливо только для инерциальных систем отсчёта, а орбиту спутника такой системой считать нельзя.
Вот как получается. И система ускоренная и замедление есть.
Вопреки всем теориям, кстати.

В самом начале написано что поправки брались по ОТО а не по СТО - читайте внимательно.
А в ОТО пространство описывается просто метрическим тензором и никаких там инерциальных систем отсчета.
Или вы думаете что там такие дураки что не понимают таких тривиальных вещей как инерциальная система отсчета?

PS Ускорения в данном случае таковы, что если кому-то захочется посчитать по СТО, то поправки будут ничтожно малы.

skroznik

VIST57

У Эйнштейна есть одно условие, все, что там описано справедливо только для инерциальных систем отсчёта, а орбиту спутника такой системой считать нельзя.
Вот как получается. И система ускоренная и замедление есть.
Вопреки всем теориям, кстати.

В самом начале написано что поправки брались по ОТО а не по СТО - читайте внимательно.
А в ОТО пространство описывается просто метрическим тензором и никаких там инерциальных систем отсчета.
Или вы думаете что там такие дураки что не понимают таких тривиальных вещей как инерциальная система отсчета?

PS Ускорения в данном случае таковы, что если кому-то захочется посчитать по СТО, то поправки будут ничтожно малы.

Про поправки, не я придумал. Я про них читал в ДСП-шном техническом Бюллетене.
Кстати, никто их не рассчитывал. Они получались автоматом во время синхронизации часов.
Тогда никто их не связывал ни с ОТО, ни со СТО. Есть и все. Кстати, они каждый раз разные…
А ОТО, это кто-то уже потом прикрутил…

P.S.
Если коротко и своими словами, то смысл сообщения был таким.
Американцы считали, что если часы атомные, то их не надо будет подстраивать или делать это изредка.
Оказалось, что это не так. Заметно это стало, когда запустили достаточно много спутников.
А это влечет за собой дополнительные затраты на строительство дополнительных наземных станций обслуживания. Далее шли оценки этих затрат, это мне было не интересно.

VIST57

Кстати, никто их не рассчитывал. Они получались автоматом во время синхронизации часов.

Ну так рассчитайте - и убедитесь.
Пользоваться в этих случаях СТО просто глупо. Ибо она действительно подразумевает инерциальные системы отсчета, а значит и понятие параллельного переноса.
А в искривленном пространстве параллельного переноса не существует.
А поэтому с самого начала и считали по ОТО.
Считать по СТО - еще раз - глупо - это не понимание физики явления.
Но если все же посчитать эту глупость - то получаются ничтожные поправки - можете проверить.

Американцы проиграли «лунную гонку»? Вы че, всерьез заходите почитать эту тему, которую создали ольгинцы для отвлечения внимания от большой печали вокруг? Типа голодный крымнаш, зашел, почитал, что действительно амеры чет там проиграли, и на душе так хорошо.... Вы серьезно на это ведетесь?

ИЗ СЕРИИ - ТУПЫЕ АМЕРИКАНЦЫ.
А ЧТО СОЗДАЛА РОССИЯ В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ?
ХВАЛИТЕСЬ! ХОТИМ ЗНАТЬ ВАШИ ДОСТИЖЕНИЯ.
Американское ноу-хау: сколько стоит первый в мире планшет для незрячих.
Исследователи из Университета штата Мичиган рассказали о технической новинке, которую они разработали для незрячих пользователей. Планшет со шрифтом Брайля позволит инвалидам по зрению читать с экранов с помощью микрофлюидных пузырьков. Об этом пишет Tech Times.
На фотографиях, которые попали в интернет, видно, что поверхность экрана такого планшета сделана из маленьких пузырьков. По данным разработчиков, они способны надуваться при нагнетании в них жидкости и складываться в символы шрифта Брайля. Существующие устройства для чтения со шрифтом Брайля необходимо подключать к дисплею отдельно.
Точки в них формируются на поверхности физическим выдвиганием штырьков при помощи миниатюрных моторов. Подобная конструкция делает их не только очень массивными, но и дорогими. Стоимость таких устройств, большинство из которых способно выводить всего лишь несколько десятков символов, составляет в среднем $55000. А вот новые микрофлюидные планшеты воспроизводят шрифт прямо на экране и обойдутся примерно в $1000.

skroznik

VIST57

Кстати, никто их не рассчитывал. Они получались автоматом во время синхронизации часов.

Ну так рассчитайте - и убедитесь.
Пользоваться в этих случаях СТО просто глупо. Ибо она действительно подразумевает инерциальные системы отсчета, а значит и понятие параллельного переноса.
А в искривленном пространстве параллельного переноса не существует.
А поэтому с самого начала и считали по ОТО.
Считать по СТО - еще раз - глупо - это не понимание физики явления.
Но если все же посчитать эту глупость - то получаются ничтожные поправки - можете проверить.

Ну, что мне проверять? Вы их поправки знаете? Нет. И я нет. Разные они...
Я тут, предыдущее сообщение редактировал, а оно ушло на другую страницу и Вы его уже не увидите.
Поэтому, да простят меня модераторы, продублирую.

P.S.
Если коротко и своими словами, то смысл сообщения был таким.
Американцы считали, что если часы атомные, то их не надо будет подстраивать или делать это изредка.
Оказалось, что это не так. Заметно это стало, когда запустили достаточно много спутников.
А это влечет за собой дополнительные затраты на строительство дополнительных наземных станций обслуживания. Далее шли оценки этих затрат, это мне было не интересно.

PPS
Да, еще там было написано, что это особенно сильно влияло на точность определения высоты над уровнем моря, а это им было очень важно. Без этого у них "огибание поверхности" не получалось.

VIST57

skroznik

VIST57

Кстати, никто их не рассчитывал. Они получались автоматом во время синхронизации часов.

Ну так рассчитайте - и убедитесь.
Пользоваться в этих случаях СТО просто глупо. Ибо она действительно подразумевает инерциальные системы отсчета, а значит и понятие параллельного переноса.
А в искривленном пространстве параллельного переноса не существует.
А поэтому с самого начала и считали по ОТО.
Считать по СТО - еще раз - глупо - это не понимание физики явления.
Но если все же посчитать эту глупость - то получаются ничтожные поправки - можете проверить.

Ну, что мне проверять? Вы их поправки знаете? Нет. И я нет. Разные они...

Если вы не знаете - так что вы тогда обсуждаете?
Посчитать не можете - тем более разговаривать не о чем.
Только не надо судить по себе - если вы посчитать не можете, то это не значит что другие не могут.