Los caprichos del tiempo

El famoso sistema de satelites GPS nos proporciona el ejemplo mas claro que el tiempo, lejos de ser un mero concepto humano, es algo real y tangible.

A estas alturas no hace falta explicar demasiado que es el GPS, pues es un sistema bastante extendido y usado por muchos encontrar su posicion geografica....resumiendo, es un conjunto de 24 satelites distribuidos en 6 planos orbitales diferentes en grupos de 4 y que giran alrededor de nuestro planeta a una altura de 20.183 km, en un periodo orbital que hace que se encuentran en la misma posicion en el firmamento a la misma hora menos 4 minutos exactamente. Son estos satelites quienes emiten una señal electromagnetica que incluye un codigo que señala al receptor ( un aparato de posicionamiento GPS portatil y que quizas algunos tengais ) su situacion con respecto a la superficie.

El como consiguen eso nos lleva al tema principal, el tiempo. Cuando un GPS requiere informacion 3 de los 4 satelites que esten a la vista en ese momento ( siempre hay 4 ) emiten una señal que codifica su posicion y el tiempo de emision...el receptor recibe las tres señales, conometrando la llegada de cada una de ellas (entre 67.000 y 86.000 Nanosegundos ) y calculando la distancia recorrida por la señal viajando a la velocidad de la luz. Triangulando a partir de las tres señales obtenidas se consigue la localizacion con un margen de unos pocos metros. Para terminar de ajustar, y dado que el reloj de cuarzo de los GPS no es tan preciso como los relojes atomicos de los satelites, el 4º orbitador emite tambien una señal que permite medir el error presente en el receptor y ajustarlo. En definitiva, hablamos de un posicionamiento de 4 dimensiones : Altura, anchura, profundidad y tiempo.....y este no solo existe, sino que no es una constante universal, algo que pudieron comprobar los directamente los ingenieros de este sistema cuando hicieron las primeras pruebas.

Existen dos efectos relativistas que sin tenersre en cuanta harian inutil el GPS ( y a cualquier otro satelite):

El primero ( Efecto gravitatorio einstein ) indica que este transcurre mas rapido lejos de un campo gravitatorio : El reloj de un satelite se adelanta unos 45.700 nanosegundos al dia respecto al tiempo de la superfcie, aunque desde el punto de vista del vehiculo son los relojes de la Tierra quienes van mas lentos: De ahi que se llame Relatividad, ya que todo depende del punto de referencia del observador.

El segundo ( Efecto cinematico Doppies relativista ) señala que el tiempo va mas despacio en un objeto en movimiento. En esto tenemos la famosa historia de los gemelos...uno se queda en la Tierra y el otro embarca en una nave que se desplaza a la velocidad de la luz. Pasados 50 años terrestres la nave vuelve y los gemelos se rencuentran, pero mientras uno es un anciano el otro sigue casi igual de Joven. Para el primero han pasado 50 años y a sido la nave quien a quedado casi congelada en el tiempo, para el segundo solo han estado algunos meses y a sido la Tierra ( y su hermano ) quien a sufrido una aceleracion temporal. Nuevamente todo es relativo...

En orbita se producen los dos efectos opuestos y a 3.167 Km de altura ambos se anulan...pero a 20.183 km, que es donde se situan los satelites GPS el primer efecto tiene mas influencia y el resultado neto, tal como se midio en las primeras pruebas es que los relojes atomicos adelantan 38.600 nanosegundos cada dia respecto a la superficie terrestre, lo que significa un error en las indicaciones de 11.580 metros diarios...algo que dejaria a este sistema fuera de combate en cuestion de horas si no se compensara la diferencia. Otro hecho es que la señal que envian los satelites debe ser bajada a 10,22999 Mhz, para que asi el receptor de superficie la capte a 10,23000 Mhz, que es la frecuancia nominal del GPS. Todo esto no se tubo en cuenta al principio debido al desconocimiento de la Relatividad por parte de los ingenieros y fue aplicado a posteriori.

El tiempo es algo real, no un concepto abstracto o algo inexistente como creen algunos...pero como ocurre con la velocidad, que no la sentimos si se mantiene constante ( razon por la cual no notamos la velocidad de rotacion terrestre a pesar de ser de mas de 1600 k/hora ), solo podemos captar la realidad temporal cuando cambiamos de sistema de referencia y percibimos su "fluir". Encerrados en el planeta y sin prestar atencion a hechos como este es facil llegar a la filosofica conclusion de que el tiempo no existe...aunque quizas las personas que afirman esto tienen un GPS muy util en su coche.