لماذا كانت خريطتك ستصبح خاطئة بحلول الغداء

يعرف هاتفك مكانك لأنه، في الواقع، يتنصت على ساعات في الفضاء. تبث الأقمار الصناعية الوقت بلا انقطاع، ويحسب هاتفك موقعه من الزمن الذي استغرقته كل إشارة للوصول. وفي جوهر الأمر، هي مسألة توقيت تتنكر في هيئة خريطة.

Your phone knows where you stand because it is, in effect, eavesdropping on clocks in space. Satellites broadcast the time, relentlessly, and your phone calculates its position from how long each signal took to arrive. It is, at bottom, a timing problem masquerading as a map.

وهنا التفصيلة المزعجة. تلك الساعات لا تدق بالمعدل نفسه الذي تدق به الساعة في معصمك. فكلما ابتعدت عن كتلة الكوكب، جرى الزمن أسرع قليلا؛ والحركة بسرعة في المدار تسحب المعدل في الاتجاه المعاكس. والأثران لا يلغي أحدهما الآخر تماما، فتكسب الأقمار الصناعية في النهاية نحو ثمانية وثلاثين جزءا من المليون من الثانية كل يوم.

Here is the inconvenient detail. Those clocks do not tick at the same rate as the one on your wrist. Further from the planet's mass, time runs slightly faster; moving at speed in orbit pulls the rate the other way. The two effects fail to cancel out, and the satellites end up gaining roughly thirty eight millionths of a second every day.

يبدو هذا وكأنه لا شيء. لكنه ليس كذلك. فالضوء يقطع نحو ثلاثين سنتيمترا في جزء من المليار من الثانية، لذا فإن خطأ غير مصحح بهذا الحجم يتراكم إلى نحو عشرة كيلومترات من خطأ الموقع يوميا. وستهيم نقطتك الزرقاء بعيدا عن الشارع، ثم عن المدينة كلها، قبل حلول العشاء. لهذا تُصنع الساعات، عن قصد، لتدق بمعدل خاطئ وهي على الأرض، كي تصل إلى المعدل الصحيح بمجرد بلوغها المدار.

That sounds like nothing. It is not. Light travels about thirty centimetres in a billionth of a second, so an uncorrected error of that magnitude compounds into roughly ten kilometres of position error per day. Your blue dot would wander off the street, then off the town, before dinner. The clocks are therefore built, deliberately, to run at the wrong rate on the ground, so that they arrive at the right one once they reach orbit.