[Kolaj]

A uwzględniliście fakt, że w kosmosie nie ma idealnej próżni, więc zawsze jest jakaś materia, która stawi opór, wpływając na prędkość spadania czegokolwiek na cokolwiek?

Niby tak, ale ta materia jest w ruchu, w różnych kierunkach, więc czasem jakaś cząsteczka puknie ten spadający przedmiot z jednej strony i spowolni spadanie a innym razem z drugiej i przyspieszy. Więc to się z grubsza znosi ale oczywiście należy pamiętać i o tym.

[mc_iek]

Przy pewnych prędkościach, drobinki materii poruszające się zgodnie z wektorem lokomotywy, nie będą miały wpływu na jej przyspieszanie, natomiast te o wektorze przeciwnym dość znaczny...

[WaldekA]

I tak oto nasza droga zmierza nieuchronnie ku bozonowi Higgsa:-)

[pan.kolega]

W wersji w miarę przystępnej, o wpływie tego zjawiska na GPS można przeczytać na tej, wprawdzie już leciwej i w niektórych miejscach zdezaktualizowanej prezentacji:

https://www.if.pwr.wroc.pl/~wsalejda/pop/gps_final.ppt

Część dotycząca dylatacji się nie przedawniła

No więc właśnie, to jest doskonały przykład! Ten pan niby profesorem jest, i to fizyki, nadzwyczajnym co prawda, ale wydaje, się z początku tego wykładu, że rozumie, i nawet opisuje jak odbiornik oblicza pozycję. O dylatacji czasu nie ma mowy. A potem nastepuje "payload" i pan zupełnie osobno, bez związku z uprzednim wywodem, zaczyna opowieść o Einsteinie, bo to przeczytał w Internecie, więc musi być prawda.

Takich adwokatów od 7 boleści Einstein nie potrzebuje... na razie broni sie doskonale sam.:razz:

Tutaj jeszcze jest wyjaśnione (bardzo łopatologicznie, nie trzeba być fizykiem zeby pojąć), że efekt relatywistyczny jest rzędu 0.8 cm (poniżej możliwości jakiegokolwiek GPS) i dlaczego nie zwiększa się z upływem czasu.

http://www.physicsmyths.org.uk/gps.htm

[Kolaj]

No więc właśnie, to jest doskonały przykład! Ten pan niby profesorem jest, i to fizyki, [...]

Nie jestem specjalistą w tej dziedzinie, raczej entuzjastą, i nie dam się za prawdziwość swoich słów pokroić. Moja wiedza opiera się bardziej na książkach popularno-naukowych ("Brief History of Time" Stephena Hawkinga czy jakieś tam wynurzenia wspomnianego wcześniej Michio Kaku) niż na specjalistycznych opracowaniach ale...

Na podstawie Twojej argumentacji jestem w stanie zgodzić się, że nie uwzględniając efektów relatywistycznych jesteśmy w stanie z wystarczającą precyzją określić swoją pozycję .... względem satelitów. Tylko mamy pewien kłopot. To przecież nie są satelity geostacjonarne! Skąd możemy znać aktualną pozycję satelitów względem Ziemi? To proste! Wystarczy znać aktualny czas z wystarczającą dokładnością i sobie policzyć. Tylko, jak sam wspomniałeś tani odbiornik nie ma wbudowanego dokładnego wzorca czasu. Na szczęście dostaje czas z satelity. I tu właśnie dochodzimy do momentu, o który chodzi. Gdyby zegar satelity nie był odpowiednio skorygowany, chodziłby szybciej niż na Ziemi. Błąd z tego wynikający by się kumulował. I taki, coraz bardziej niedokładny czas byłby nadawany do odbiorników.

Rozumiem, że podważasz słowa profesora fizyki, zwłaszcza, że tylko nadzwyczajnego, jednak ja pierwszy raz spotkałem się z tymi informacjami w książce Hawkinga. Mam nadzieję, że nie będziesz żywił urazy ale Hawking stanowi dla mnie w tej dziedzinie większy autorytet niż ten profesor i Ty razem wzięci. Czy życzysz sobie abym odnalazł odpowiedni fragment którejś z jego książek? Czy też jego także klasyfikujesz jako adwokata od 7 boleści?

[Janusz Body]

Nieśmiało wtrącę.

1. Zegary na satelitach są korygowane z Ziemi przy przelocie nad Hawajami albo nad Houston.
2. Satelita transmituje swój czas w paczce danych.
3. GPS jest systemem "odległościowym" czyli mierzone są odległości od co najmniej 3 satelitów co daje pozycje 2D a z 4-ech dodatkowo wysokość.
4. Zegar w odbiorniku GPS musi być super dokładny, żeby zmierzyć czas od momentu wysłania do momentu odbioru. Niby problem ale... ta dokładność jest potrzebna w krótkim przedziale czasu więc to nie problem. Stabilność rzędu 10^-6 sek na sekunde wystarcza w zupełności. (dokładnie nie pamiętam a niechce mi się szukać)
5. Odkąd Clinton zrezygnował ze scramblingu dostępny jest kod P (od precision) co daje dokładność RMS (root mean square) na poziomie 3 metry.
6. Lepsze dokładności można uzyskać w systemach zwanych "differential" gdzie aktualna poprawka pozycji jest transmitowana ze stacji brzegowej/lądowej - niestety działa tylko w pobliżu takiej stacji. Używany na polach naftowych i innych podobnych.
7. O żadnej dylatacji czasu w GPS nigdy nie słyszałem. Teoretycznie to (chyba) jest coś ok. 10 cm (a może i 1 cm - niepamiętam) więc dużo poniżej błędu samego systemu.
8. W 2 lata po opublikowaniu zasad działania GPS pewien polak znacząco poprawił system i przy okazji obszedł dookoła całą tajemnicę kodu P i S publikując metodę wyznaczania pozycji z "szumów" dającą dokładność geodezyjną. Jedyną wadą było, że antena musiała być nieruchomo przez kilka godzin. System jest dzisiaj używany w odbiornikach geodezyjnych.


Ufff... więcej nie pamietam. :-)

[Leon007]

Fragment z tego artykułu.

The combination of these two relativitic effects means that the clocks on-board each satellite should tick faster than identical clocks on the ground by about 38 microseconds per day (45-7=38)! This sounds small, but the high-precision required of the GPS system requires nanosecond accuracy, and 38 microseconds is 38,000 nanoseconds. If these effects were not properly taken into account, a navigational fix based on the GPS constellation would be false after only 2 minutes, and errors in global positions would continue to accumulate at a rate of about 10 kilometers each day! The whole system would be utterly worthless for navigation in a very short time.

Przepraszam, że nie po polsku. Efekty relatywistyczne trzeba uwzględniać. Chodzi o kumulację błędów, a nie statyczne rozważania dla wybranego momentu.

Wystarczy w gugla wpisać "relativity theory in gps" i dostanie się milion artykułów na ten temat. Nie ze stron typu "alternatywna fizyka" - dziwnie to brzmi.

[Kolaj]

Nieśmiało wtrącę. 1...8.

Z tych wszystkich punktów wymieniających najprzeróżniejsze fakty na temat GPS, dla naszej dyskusji istotny jest 1 i trochę 7.

Ad. 1. Dzięki temu, ewentualne nieuwzględnienie zjawiska nie byłoby akumulowane w nieskończoność, a jedynie powodowałoby narastanie błędu pomiędzy kolejnymi synchronizacjami.

Ad. 7 . To, że nie słyszałeś wynika, jak sądzę, z tego, że jako użytkownik nie musisz się przejmować takimi szczegółami technicznymi. Dylatacja została uwzględniona poprzez odpowiednie skalibrowanie zegarów na satelitach tak, aby uwzględnić zjawiska relatywistyczne. Odmierzają sekundy w taki sposób, że obserwator z Ziemi będzie odbierał "tykanie" co sekundę. Natomiast dla obserwatora na satelicie będzie to odrobinkę inny czas.

If these effects were not properly taken into account, a navigational fix based on the GPS constellation would be false after only 2 minutes, and errors in global positions would continue to accumulate at a rate of about 10 kilometers each day!

Nie jestem szczególnie przywiązany do konkretnych liczb, nie wiem, w jakim tempie błąd by narastał (sam nie liczyłem) ale źródła, które uważam za wiarygodne bliższe są tym podanym przez Leona. Jeżeli przyjmiemy, że czas jest synchronizowany z Ziemi kilka razy na dobę, to w dalszym ciągu błąd byłby zbyt duży.

[Leon007]

Temat to moje hobby - tzn. szerzej astronomia to moje hobby.
I nie za bardzo rozumiem dyskusję.
Naukowcy i inżynierowie skontruowali system GPS, działa - kiedyś utajniony, teraz w co drugim telefonie lub samochodzie. W czasopismach (np. Świat Nauki) i w poważniejszych publikacjach, ci co się znają, opisują dlaczego działa. A jak działa i piszą dlaczego, to chyba trzeba to poznać i się czegoś nauczyć, a nie negować...
Właśnie co? Fizykę, obie teorie względności, istnienie GPSa?

[janmar]

Dyskusja IMHO jest przyczyną i motorem rozwoju nauki.Wiara,brak negacji, to stanie w miejscu.
Dyskutujcie chłopaki

[Kolaj]

a nie negować...
Właśnie co? Fizykę, obie teorie względności, istnienie GPSa?

Nie, no spoko, nie ma się co napinać. Nie wszystkie technologie, aby działały poprawnie muszą być projektowane z uwzględnieniem teorii względności. W większości przypadków wystarcza jej uproszczenie, powszechnie znane jako fizyka newtonowska. A my się tylko spieramy, czy GPS funkcjonowałby tak samo dobrze bez tego uwzględniania. I wszystko.

[Leon007]

E no nie, jestem wyluzowany jak Honey Bunny.
Wierzę, w teorię względności. No i tą wiarą zabiłem postęp.

Z tego, co przeczytałem, to sama idea GPS jest prosta: rozwiązywanie trójkątów (ostrosłupa o podstawie trójkąta dokładniej). Stąd potrzebne 3 satelity. Czwarty potrzebny do sprawdzenia obliczeń i tym sposobem zmniejszenia błędu.
A cały myk z teorią względności potrzebny do zwiększenia dokładności pomiaru (pośredniego, bo za pomocą czasu i prędkości) boków rzeczonych trójkątów.
Prędkości satelitów (szczególna TW), pole grawitacyjne Ziemi (ogólna TW) i wymagana dokładność są już na tyle duże, że fizyka Newtona nie wystarcza.
!!! Łączenie podwójnego wpisu !!!
A skoro mówimy już o zaginaniu czasoprzestrzeni: dlaczego forum pokazuje inny czas, w zależności od tego czy jest się zalogowanym, czy nie?
Wychodzi mi, że podaje czasem czas Greenwich.

[Janusz Body]

...
Z tego, co przeczytałem, to sama idea GPS jest prosta: rozwiązywanie trójkątów (ostrosłupa o podstawie trójkąta dokładniej). Stąd potrzebne 3 satelity. Czwarty potrzebny do sprawdzenia obliczeń i tym sposobem zmniejszenia błędu....

Niezupełnie. "Linia pozycyjna" - linia jednakowych odległości od satelity jest tak naprawdę sferą. Przecięcie trzech sfer daje jedynie pozycję 2D. Dwie sfery dają jedynie okrąg w przestrzeni - zakładając, z pomiar jest na powierzchni Ziemi to dalej są co najmniej dwa możliwe punkty w których jest antena odbiornika. W szczególnym przypadku okrąg może leżeć na powierzchni Ziemi. Trzeci pomiar usuwa dwuznaczność pozycji - wiadomo, który z (co najmniej) dwóch punktów wybrać. Dopiero czwarty pomiar pozwala na wyliczenie wysokości nad powierzchnią elipsoidy (WGS 84) i po dołączeniu poprawek na różnicę pomiędzy elipsoidą i geoidą w danym miejscu daje wysokość.

[Leon007]

Masz rację, mój błąd. Myślałem cały czas z pozycji satelity, a to trzeba mysleć z pozycji odbiornika.
To on szuka satelitów, a nie na odwrót.
!!! Łączenie podwójnego wpisu !!!
Ale weryfikacja i zmniejszanie obszaru błędu istnieje - im więcej satelitów widzianych tym dokładniej.
W samochodowych algorytmach urządzonko szuka (w pewnym zakresie) drogi z mapy, którą ma w pamięci.
W twoim zawodzie jest trudniej - tam nie ma mapki z drogą.

A tak przy okazji - korzysta się jeszcze z tradycyjnych metod pomiaru położenia (Słońce, zegarek i sekstant), chocby na wypadek awarii?

[Janusz Body]

...
W samochodowych algorytmach urządzonko szuka (w pewnym zakresie) drogi z mapy, którą ma w pamięci.

GPS sam w sobie niczego nie szuka :-). Dopiero program typu Automapa sobie trochę poprawia "przyklejając" się do drogi żeby nie wprowadzać konfuzji u usera że właśnie jedzie po wodzie. :-)

...
A tak przy okazji - korzysta się jeszcze z tradycyjnych metod pomiaru położenia (Słońce, zegarek i sekstant), chocby na wypadek awarii?

Tak, oczywiście. Nawet jest obowiązek, zawsze był, potwierdzania pozycji "inną metodą". Na oceanie inna metoda to astronawigacja. Inna sprawa, że tenże obowiązek jest przez młodzież mocno zaniedbywany i trza ich gonić do tego. Ja mam nadzieję, że pewnego dnia cały ten GPS zostanie wyłączony z powodu konfliktu w jakimś kolejnym Iranie/Iraku czy innym miejscu na Ziemi i wówczas zooooobaczymy "navigation skills" :-)