• Este principio científico es clave en la tecnología GPS, facilitando la precisión en la navegación global.

 

Redacción / CAMBIO 22

Vivimos en una época en la que ubicarte en cualquier lugar del mundo es tan sencillo como mirar la pantalla de tu teléfono. El GPS (Sistema de Posicionamiento Global) nos guía mientras conducimos, caminamos o viajamos en transporte público. Pero, ¿alguna vez te has preguntado cómo este sistema es capaz de decirte con tanta precisión dónde estás?

Aunque pueda parecer pura magia, en realidad, el GPS es una increíble combinación de tecnología, física y matemáticas. Y, en el corazón de este proceso, se encuentra un fenómeno de lo más curioso: el efecto Sagnac, un concepto físico clave para que el GPS funcione de manera precisa.

 

 

¿QUÉ ES EL EFECTO SAGNAC?

 

Para entender el efecto Sagnac, empecemos por una imagen mental. Imagina que estás sentado en una noria gigante, dando vueltas. Si arrojas una pelota hacia el frente de la noria, la pelota se moverá hacia adelante mientras la noria sigue girando. Ahora, imagina que lanzas otra pelota hacia atrás, pero en la misma dirección del giro. ¿Qué crees que pasará? Las dos pelotas no tardarán el mismo tiempo en recorrer la vuelta completa. La que lanzaste hacia adelante parece “chocar” contra el giro de la noria, mientras que la que lanzaste hacia atrás se aprovecha del movimiento de la noria.

Esto, a grandes rasgos, es lo que ocurre con el efecto Sagnac, pero en lugar de pelotas, hablamos de haces de luz. Este fenómeno fue descubierto por el físico francés Georges Sagnac en 1913, quien se dio cuenta de que cuando un haz de luz se divide y se envía en direcciones opuestas a través de un anillo giratorio, los haces no recorren la misma distancia en el mismo tiempo. Esto ocurre porque el anillo (o el sistema que lo contiene) está en movimiento, lo que afecta cómo y cuándo los haces de luz llegan a su destino. Así, el efecto Sagnac muestra cómo el movimiento de rotación puede influir en el tiempo que tarda la luz en recorrer un trayecto.

Este hallazgo no solo fue una demostración de cómo la luz se comporta en sistemas en movimiento, sino que también se convirtió en una prueba clave de los efectos de la relatividad especial, la famosa teoría de Einstein, que nos dice que el tiempo y el espacio no son absolutos, sino que dependen del movimiento de los observadores.

 

 

SAGNAC Y GPS: UNA CONEXIÓN INDISPENSABLE

 

Ahora que tienes una idea del efecto Sagnac, te estarás preguntando: ¿cómo se relaciona todo esto con el GPS? Bueno, aquí es donde las cosas se ponen aún más interesantes.

El GPS funciona gracias a una red de satélites que orbitan la Tierra. Estos satélites emiten señales que, al ser recibidas por tu teléfono, calculan tu posición basándose en el tiempo que tardan las señales en llegar. Parece simple, pero el GPS enfrenta un gran desafío: la Tierra está girando. Y esta rotación, como en nuestro ejemplo de la noria, afecta el tiempo que tardan las señales en viajar desde los satélites hasta nosotros. Aquí es donde el efecto Sagnac entra en juego.

Dado que los satélites GPS orbitan alrededor de la Tierra, sus señales están sujetas al efecto Sagnac porque la Tierra rota debajo de ellos. Si no se tuviera en cuenta este efecto, habría errores en el cálculo de las posiciones que pueden llegar a ser de varios kilómetros. Imagínate estar en una ciudad extraña y que el GPS te diga que estás a kilómetros de distancia de donde realmente estás; ¡sería un caos! Por eso, los ingenieros han diseñado los sistemas GPS de manera que compensen este efecto, ajustando los cálculos para que se tomen en cuenta las pequeñas pero importantes diferencias de tiempo que el efecto Sagnac introduce en las señales.

Este ajuste es una pieza clave para que el GPS pueda ofrecer ubicaciones precisas. Así, el efecto Sagnac se ha convertido en un pilar esencial de la tecnología moderna de posicionamiento.

 

 

MÁS ALLÁ DEL GPS

 

El efecto Sagnac es un recordatorio de cómo fenómenos que parecen muy lejanos de la vida diaria en realidad son fundamentales para tecnologías que usamos constantemente. Sin este efecto y su correcta comprensión, nuestro GPS no funcionaría con la precisión que damos por sentada. Pero más allá del GPS, el efecto Sagnac también es crucial en otras áreas de la ciencia y la tecnología. Por ejemplo, es utilizado en giroscopios láser, que se emplean en aviones, barcos y naves espaciales para medir rotaciones con gran exactitud.

Además, la comprensión del efecto Sagnac nos acerca un poco más a entender los principios que rigen el universo. Nos recuerda que el tiempo y el espacio están profundamente conectados con el movimiento y que, a escalas muy pequeñas o muy rápidas, estos conceptos se comportan de formas que desafían nuestra intuición.

 

 

 

Fuente: National Geographic

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