Waarom je kaart tegen de middag verkeerd zou zijn

Je telefoon weet waar je staat omdat hij in feite meeluistert met klokken in de ruimte. Satellieten zenden onophoudelijk de tijd uit, en je telefoon berekent zijn positie aan de hand van hoelang elk signaal onderweg was. In de kern is het een timingprobleem dat zich voordoet als een kaart.

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.

Hier komt het onhandige detail. Die klokken tikken niet in hetzelfde tempo als die aan je pols. Verder van de massa van de planeet verloopt de tijd iets sneller. Met snelheid in een baan bewegen trekt het tempo de andere kant op. De twee effecten heffen elkaar niet op, en de satellieten winnen uiteindelijk ongeveer achtendertig miljoenste van een seconde per dag.

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.

Dat klinkt als niets. Dat is het niet. Licht legt ongeveer dertig centimeter af in een miljardste van een seconde, dus een ongecorrigeerde fout van die omvang stapelt zich op tot een positiefout van ongeveer tien kilometer per dag. Je blauwe stip zou van de straat afdwalen, en daarna van de stad, nog voor het avondeten. De klokken worden daarom doelbewust zo gebouwd dat ze op de grond in het verkeerde tempo lopen, zodat ze in het juiste tempo aankomen zodra ze hun baan bereiken.

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.