Mengapa GPS Tidak Akan Akurat Tanpa Teori Relativitas
Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana GPS (Global Positioning System) bisa menunjukkan posisi Anda dengan sangat akurat? Di balik teknologi ini, terdapat kontribusi besar dari Teori Relativitas karya Albert Einstein. Tanpa koreksi relativistik, GPS bisa meleset hingga 10 kilometer per hari—cukup untuk membuat Anda nyasar ke kota sebelah.
Cara Kerja Sistem GPS
GPS terdiri dari konstelasi satelit yang mengorbit bumi dan mengirimkan sinyal waktu ke perangkat di permukaan. Perangkat GPS menghitung perbedaan waktu kedatangan sinyal dari berbagai satelit untuk menentukan posisi Anda secara akurat.
Namun, untuk akurasi tinggi, sistem ini harus memperhitungkan efek relativistik yang menyebabkan perbedaan laju waktu antara satelit dan permukaan bumi.
Landasan Teori: Relativitas Khusus dan Umum
-
Relativitas Khusus (1905): Satelit GPS bergerak cepat (sekitar 14.000 km/jam). Berdasarkan teori ini, waktu di satelit berjalan lebih lambat dibandingkan di bumi. Efek ini mengurangi waktu satelit sekitar 7 mikrodetik per hari.
-
Relativitas Umum (1915): Satelit berada lebih jauh dari pusat gravitasi bumi. Karena medan gravitasi lebih lemah di ketinggian, waktu di satelit berjalan lebih cepat sekitar 45 mikrodetik per hari.
Jika kedua efek ini dijumlahkan, waktu di satelit berlari 38 mikrodetik lebih cepat per hari dibandingkan di bumi.
Mengapa Ini Penting?
Mungkin terdengar sepele, tapi perbedaan mikrodetik ini berarti kesalahan jarak hingga 10 km per hari jika tidak diperhitungkan. Itulah mengapa semua sistem GPS modern secara otomatis mengoreksi efek relativistik, sesuai prediksi Einstein.
Kesimpulan
Tanpa Teori Relativitas, GPS tidak akan bisa bekerja dengan akurat. Einstein mungkin tidak membayangkan aplikasinya dalam navigasi, tetapi teorinya kini membantu miliaran orang di seluruh dunia mencari arah, memesan ojek online, dan mengirim barang tepat waktu. Sains abstrak hari ini bisa menjadi teknologi praktis esok hari.