인공위성에서의 시간과 지상의 시간이 다르게 흐른다는데
인공위성에서의 시간과 지상의 시간이 다르게 흐른다는데 왜 그런건가요?또 그렇다면 인공위성과 지상에는 얼마의 시간차가 생기는 것인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
인공위성의 고도가 높아서 중력이 더 작게 작용합니다.
아인슈타인의 일반 상대성 이론에 따르면
중력이 강한 곳에서는 시간의 흐름이 느려집니다.
인공위성은 지구 중력의 영향을 덜 받기 때문에 지구에 비해 시간의 흐름이 빠릅니다.
인공위성과 지상의 시간 차이는 위성의 궤도 고도에 따라 달라집니다.
고도가 높을수록 중력의 영향이 적어져 시간 차이가 더 커집니다.
지구 주위를 공전하는 정지궤도 위성의 경우에는
지구 중심부에서 거리가 멀어서 중력이 작게 작용하여 지상에 비해 시간 차이가 0.00007초 정도입니다.
하루에 약 38마이크로초에 해당하는 시간 차이입니다.
인공위성과 지상의 시간 차이는 통신이나 항법에 영향을 미칠 수 있습니다.
인공위성과 지상 사이의 시간 차이를 보정하는 장치가 필요합니다.
타이밍 체계는 크게 원자 시계와 GPS로 구분됩니다.
원자 시계는 원자의 진동 주기를 기준으로 시간을 측정하는 시계입니다.
GPS는 지구 주위를 공전하는 위성에서 보내오는 신호를 이용하여 위치와 시간을 측정하는 시스템입니다.
원자 시계는 매우 정확한 시간을 측정할 수 있지만 크기가 크고 비용이 많이 듭니다.
GPS는 비교적 저렴하고 휴대가 간편하지만 정확도는 원자 시계보다 떨어집니다.
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기본적인 원리는 상대성 이론이고, 간단히 말씀드리자면 인공위성의 속도가 더 빠르기 때문에 시간이 더 느리게 흐른다는 것입니다. 그러나 이러한 차이는 초당 나노초 단위의 작은 차이를 유발하지만 GPS와 같이 정밀한 시스템에서는 이러한 차이도 교정해야 합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
인공위성과 지상 시간의 차이는 상대성 이론과 관련이 있습니다. 상대성 이론은 시간, 공간, 질량 등의 물리적 요소가 상대적으로 다른 관찰자에 따라서 달라진다는 것을 설명합니다.
이론에 따르면, 빠르게 이동하는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 경과된다는 것입니다. 인공위성은 지구 주위를 매우 빠른 속도로 움직이기 때문에 지상에 비해 시간이 느리게 흐릅니다. 이러한 시간차는 GPS 와 같은 위치 기반 서비스에서 중요한 역할을 합니다. GPS는 시간 정밀도가 매우 중요한데, 인공위성과 지상 시간 차이를 고려하지 않으면 위치 측정 정확도가 떨어질 수 있습니다.
시간 차이는 인공위성과 지구의 상대적 위치, 속도, 중력 등에 따라 다릅니다. 일반적으로 인공위성과 지구 시간 차이는 매우 작지만, GPS와 같은 정밀 위치 측정 시스템에서는 이러한 차이를 고려해야 합니다. 예를 들어, GPS 수신기는 인공위성과 지구 시간 차이를 고려하여 정확한 위치를 계산합니다. 이러한 시간 차이는 초당 약 7 마이크로 초 정도입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
인공위성에서의 시간과 지상에서의 시간이 다르게 흐르는 것은 상대성 이론에 기반합니다. 상대성 이론에 따르면, 빠르게 움직이는 물체의 시간은 상대적으로 느리게 흐르게 됩니다.
그 시간차는 아주 미묘하여 인간이 느낄 수 없을 정도지만 이를 보정하는 것은 맞습니다.
