RRI.CO.ID, Kendari - GPS atau Global Positioning System merupakan teknologi yang kita gunakan setiap hari untuk menentukan lokasi, mencari rute perjalanan, hingga membantu berbagai layanan berbasis peta. Namun, di balik sistem yang terlihat sederhana tersebut terdapat konsep fisika yang sangat penting: teori relativitas Albert Einstein.
Tanpa memperhitungkan efek relativitas, sistem GPS tidak akan mampu memberikan informasi posisi dengan akurasi yang dibutuhkan. Hal ini terjadi karena satelit GPS membawa jam atom yang mengalami perbedaan laju waktu dibandingkan jam di permukaan Bumi.
Menurut teori relativitas khusus Einstein, sebuah jam yang bergerak sangat cepat akan berjalan sedikit lebih lambat dibandingkan jam yang relatif diam. Satelit GPS bergerak dengan kecepatan sekitar 14.000 km/jam, sehingga efek dilatasi waktu akibat kecepatannya harus diperhitungkan. NIST memperkirakan efek ini membuat jam satelit berjalan sekitar 7 mikrodetik lebih lambat setiap hari dibandingkan jam di Bumi.
Namun, ada efek lain yang bekerja berlawanan arah.
Satelit GPS berada jauh lebih tinggi dari permukaan Bumi sehingga mengalami gravitasi yang lebih lemah. Menurut relativitas umum, jam yang berada dalam gravitasi lebih lemah akan berdetak sedikit lebih cepat daripada jam yang berada dalam gravitasi lebih kuat. Efek gravitasi ini membuat jam GPS berjalan sekitar 45 mikrodetik lebih cepat setiap hari.
Jika kedua efek tersebut digabungkan, jam atom pada satelit GPS secara keseluruhan berjalan sekitar 38 mikrodetik lebih cepat per hari dibandingkan jam di permukaan Bumi.
Angka tersebut mungkin terdengar sangat kecil. Namun, GPS menentukan lokasi berdasarkan waktu tempuh sinyal radio antara satelit dan penerima. Karena sinyal bergerak sangat cepat, kesalahan waktu yang sangat kecil dapat menghasilkan kesalahan posisi yang signifikan.
Itulah sebabnya sistem GPS harus memasukkan koreksi relativistik agar waktu yang digunakan satelit dan penerima tetap konsisten. NIST menjelaskan bahwa sejumlah efek relativistik memang telah dimasukkan ke dalam sistem GPS sejak awal pengembangannya.
Menariknya, GPS pada awalnya tidak dibuat untuk membuktikan teori Einstein. Namun, para ilmuwan dan insinyur menyadari bahwa efek relativitas harus diperhitungkan agar sistem navigasi satelit dapat bekerja dengan baik.
Dengan kata lain, teknologi yang digunakan untuk menentukan lokasi di ponsel ternyata bergantung pada pemahaman manusia mengenai bagaimana ruang, waktu, kecepatan, dan gravitasi saling berkaitan.
Penelitian menggunakan jam atom juga terus menguji prediksi Einstein. Berbagai eksperimen modern telah menunjukkan bahwa perbedaan laju waktu akibat gravitasi dan gerak memang dapat diukur dengan sangat presisi.
GPS bukan sekadar sistem satelit yang mengirimkan koordinat ke ponsel. Di baliknya terdapat fisika yang sangat presisi.
Teori relativitas Einstein menjadi bagian penting dalam pengoperasian GPS, karena jam pada satelit mengalami perubahan laju waktu akibat kecepatan dan perbedaan gravitasi. Jika efek tersebut diabaikan, sistem navigasi tidak akan mampu mempertahankan ketepatan yang diperlukan.
Jadi, setiap kali kita menggunakan GPS untuk menemukan lokasi, secara tidak langsung kita sedang menggunakan salah satu penerapan praktis paling menarik dari teori relativitas Einstein.
Rekomendasi Berita
Memuat berita terbaru.....