相対論的GPS解説の根本的誤り

チマタでは重力波やブラックホールの信ぴょう性を裏付けるのに、いまだにGPSが引っ張り出されている。GPSの仕組みを理解していれば相対論なんか関係なことはすぐわかるんだけどネ。

海外の相対論学者が、「もしGPSの原子時計の相対論的補正時間を1日分加算したら」と試算した論文を 運悪く日本の間抜けな相対論専門家が見てしまったのがそもそものはじまり。

相対論の必要性を演出するため、単純に光速度を掛けてGPSの誤差として発表しただけじゃなく、誤ったGPSの解説まで広めてしまった。相対論が実生活で役立っていると勘違いしている人は、GPSの原理を再確認して損はないと思うヨ。

point

GPSが相対論の証明になるという意見は、
GPSの原理を根本的に誤解している


それ、三辺測量の原理だヨ!

GPSが相対論の証拠になってるという意見で、GPSの仕組みを説明を見かけることがよくあるネ。

相対論的GPSの仕組み
相対論的GPSの仕組み(三辺測量)

3つ以上の人工衛星が信号を発した時刻と受信した時刻の差から、人工衛星と受信地点の距離がわかる。GPS衛星の座標はわかっているため、各人工衛星から球面の交点として受信地点が特定されるのである。

この計算に使う光速度は、1日あたりの相対論補正時間の38マイクロ秒で11kmも進んでしまう。この補正がなければカーナビはとても使いものにならんのだ。

ま、相対論のおかげでカーナビ使えてますってウンチクは、だいたいこんな感じの図でGPSの原理を説明した後で、光速度と相対論の1日の補正分を掛け算して、「アインシュタイン、スゴイ!」って関心しているパターンが多い。

複数の人工衛星のデータから特定の1点をアブリ出しているというのは基本的に間違ってないようなんだけど・・・


つまり、宇宙規模で測量してるってことだネ。

そうとおり。宇宙規模で距離が正確な測距が可能になったのは相対論的補正のおかげである。補正をしなければ1日に数kmも誤差が生じて、とても使いものにならなかったのだ。


距離を実測してるということ?
どこに相対論が関係してるの?

人工衛星から受信地点の間を電波が届くまでの時間と電波の速度を掛け合わせれは距離が出る。この速度は当然、光速度を採用するため、わずかな時間補正でも計測距離に大きな影響を与えるのだ。

この補正はすでにGPSに採用されており、相対論が誤りなどと言うならカーナビを使う資格はない!

大丈夫。その説明のGPSを利用してる人なんて一人もいないヨ。だって、これ昔からからある三辺測量の原理を説明しただけじゃん。GPSの説明じゃない!

これってどういうこと?


<以下作成中>