14/03/2021

En junio de 1905 el físico teórico alemán de 26 años Albert Einstein publicó un trabajo que tituló “Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento”, en el que llegó a la sorprendente conclusión de que la velocidad de la luz en el vacío debía tener un valor universal.

Como consecuencia de estas ideas – que más tarde se conocerían como Teoría de la Relatividad Restringida (o Especial) -, la cadencia del paso del tiempo debía ser distinta para observadores en movimiento relativo: los relojes transcurren a un ritmo más lento cuanto más rápido se mueven, deteniéndose completamente a la velocidad de la luz.

Posteriormente, entre los años 1907 y 1915 Einstein desarrolló la famosa Teoría de la Relatividad General, que postula que los fenómenos gravitacionales son el resultado de la curvatura del espacio-tiempo producida por la presencia de cuerpos con masa.

El comportamiento de los relojes instalados en satélites en órbita alrededor de la tierra presenta los siguientes efectos relativos respecto a los relojes sobre la superficie terrestre:

·         Un retraso de 7 μs/día debido a al efecto dilatador de su movimiento relativo, tal como predice la Teoría de la Relatividad Restringida.

·         Un adelanto de 45 μs/día debido a que están más alejados de la tierra, y por tanto la curvatura del espacio-tiempo debida a la masa terrestre es menor, confirmando lo postulado en la Teoría de la Relatividad General.

Ambos efectos agregados representan un adelanto de 45-7 = 38 μs/día de los relojes satelitales en órbita respecto a los relojes fijos en la superficie de la tierra.

Gracias a las teorías de Einstein y que los Sistemas de Posicionamiento Global incorporan en sus cálculos estos efectos, podemos conseguir las precisiones del orden del nanosegundo (1ns = 1.000μs) requeridos tanto para la ubicación geográfica GPS como la alta precisión de tiempo para la tecnología de telecomunicaciones 5G.

Fuentes información:

·         Einstein para perplejos, José Edelstein y Andrés, Gomberoff, Penguin Random House Grupo Editorial, 2017.

·         https://www.astronomy.ohio-state.edu/pogge.1/Ast162/Unit5/gps.html