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Como GPS em seu telefone utiliza a mecânica quântica para chegar até você

Postado por: AvidaBloga on segunda-feira, 2 de fevereiro de 2015 | 2/02/2015 01:10:00 AM


O GPS é uma ferramenta que usamos todos os dias. Mas, você sabe com certeza como ele funciona? Tem a ver com os satélites, os relógios atômicos e mecânica quântica. Um pouco difícil de explicar, mas não precisa de ter um mestre em física de partículas para entender.

Este vídeo TedEd detalha como uma célula pode localizar de uma pessoa sobre a superfície da Terra. Em suma este local ocorre através de um satélite em órbita 19.000 milhas acima de sua cabeça e, além disso, o tempo graças a um relógio atômico mais preciso.

Os satélites emitem ondas eletromagnéticas que viajam na velocidade da luz e são capturados pelos nossos telefones. Após o recebimento de uma onda, o telefone registra o exato momento em que ele chegou, e com uma fórmula simples, você pode calcular a distância do satélite à nossa localização: distância = velocidade da luz x tempo .



Mas há um problema, a luz viaja muito rápido (299.792.458 m / s). Se nós limitamos nossa medida para a menor unidade de tempo como o conhecemos (o segundo), as distâncias seria o mesmo, não importa onde você está. Por esta razão, os relógios atômicos usar satélites.

Estes relógios são alimentados pela física quântica. Todos devem ter uma freqüência, que é uma constante para medir a passagem do tempo. Como em um relógio comum, o tique-taque de um relógio atômico depende da transição entre dois níveis de energia de um átomo. E é aí que a mecânica quântica vem.


Esta mecânica diz que os átomos se comportam um certo nível de energia definidos chamados Quanta . Isto significa que, quando um átomo de mudanças de nível faz um salto, em vez de uma lenta transição. Essa transição ocorre sempre a uma certa freqüência, que é medido em um relógio atômico. No caso particular de satélites é átomos de césio e rubídio.

No primeiro caso, a frequência é 9192631770 Hz. Em outras palavras, 9 bilhões de carrapatos por segundo. Resultando em um tempo de leitura de alta precisão com que seja ideal para uma medição precisa da distância.

Esse processo leva não só lugar com um satélite, mas vários que triangular a localização simultaneamente. O ponto em que todos concordam é a sua localização. E tudo isso acontece em segundos. Incrível, não é? Abaixo você vê o vídeo TedEd (em Inglês), que explica em detalhes.


Ligação do vídeo: TedEd ]

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