Segundos de menos de un segundo

Vivimos en un mundo rodeado de tecnología que nos hace la vida más fácil y a menudo no tenemos en cuenta el valor que tienen estos avances. En algún momento todos hemos escuchado como nuestros abuelos nos relataban lo increíble que fue el día en que la televisión en blanco y negro apareció en sus vidas, narrando el acontecimiento como algo casi de otro mundo, una caja mágica en la que aparecían personas, realmente aquello marcó sus vidas y así nos lo transmitieron. 

En la actualidad, en menos de 30 años hemos vivido avances de igual o mayor magnitud que el de la televisión, y estoy seguro que nadie va a sentarse con sus nietos a explicarles lo maravilloso que fue la aparición de Internet. Recibimos avances tecnológicos a tal velocidad que no da tiempo a valorarlos como se merecen.

Recuerdo que cuando estrenaron la película "Desafío Total" en las casas futuristas aparecían paredes que, con mando a distancia en mano, se convertían en una gran pantalla emitiendo imágenes que simulaban una ventana al exterior. ¿Quién no se dijo en aquel momento, te imaginas tener esto en casa? simplemente era ciencia ficción por aquel entonces. Ahora es realidad hace ya algunos años, podemos tener pantallas del tamaño que queramos y lo suficientemente finas como para recrear la "ciencia ficción" del film, ¿se ha valorado como se merece?

Dejando a un lado la comparativa sobre el impacto en sociedad producido por las nuevas tecnologías quisiera comentar un detalle bastante curioso sobre uno de los avances más grandes, el GPS.

El GPS, o sistema de posicionamiento global, tiene en realidad un funcionamiento bastante sencillo. Para que nuestro aparato sepa donde está, lo que hace es detectar las señales que emiten los 24 satélites distribuidos por todo el globo. El aparato sólo necesita 3 de ellos para funcionar, y básicamente lo que hace es medir el tiempo que tarda en recibir las señales de cada satélite para con unos sencillos cálculos determinar su situación, con un margen de error de centímetros (metros para nuestros navegadores), lo que se conoce como triangulación. 

La idea es realmente sencilla, aunque para que funcione con tal precisión se han tenido que tener en cuenta incluso las leyes de la relatividad. Einstein propuso que el tiempo transcurre a diferentes ritmos según la fuerza de gravedad a la que está sometido, a mayor fuerza más lentamente pasa el tiempo, dicho de otro modo, el tiempo de un reloj situado a 20.000 Km de la Tierra transcurre más rápido que uno situado en la superficie, el de un satélite por ejemplo.

Este efecto en el tiempo, conocido como dilatación gravitacional,  es prácticamente insignificante en cuanto a percepción, de hecho se mide en nanosegundos, pero para algo que se mueve a la velocidad de la luz como las señales emitidas por los satélites es mucho. Sabemos que la luz recorre en un segundo la friolera de 300.000 Km,  pues para hacernos una idea de lo que es un nanosegundo diré que la luz sólo recorre 30 centímetros en ese tiempo.

Bien, comprendido esto, vamos a ver por qué es tan importante tener en cuenta esta minúscula diferencia en el tiempo. 

El desfase del reloj de un satélite con respecto al de nuestro GPS en 24 horas "terrestres" es de 38.699,014 nanosegundos, con lo cual la luz en este tiempo alcanza a recorrer 11,609 Kilómetros (38.699,014 x 30 cm).

Entonces, si no se tuviera en cuenta la diferencia de tiempo, los cálculos de nuestro navegador errarían en 11,609 kilómetros, algo inaceptable para un sistema de posicionamiento ya que podríamos estar circulando por una carretera costera y nuestro GPS decirnos que vamos por el fondo del mar.

La solución de los científicos es programar los relojes atómicos de los satélites en tierra, antes de ser lanzados, con segundos de menos de un segundo para compensar la dilatación gravitacional del tiempo. A esto le llamo yo trabajar directamente sobre la ciencia ficción.

Parece mentira que,  partiendo de una idea relativamente sencilla, va y resulta que podemos confirmar lo que una vez propuso un señor de pelo blanco y crespado. Es de locos comprender como Einstein, un pésimo matemático por cierto, fue capaz de ilustrar cosas como esta con la tecnología de un lápiz y un papel. Maravillosa mente la de este hombre.