El GPS es una herramienta que usamos todos los d√≠as. Pero, ¬Ņsabes a ciencia cierta c√≥mo funciona? Tiene que ver con sat√©lites, relojes at√≥micos y mec√°nica cu√°ntica. Un poco dif√≠cil de explicar pero no se necesita tener un master en f√≠sica de part√≠culas para entenderlo.

Este vídeo de TedEd detalla cómo un celular puede localizar a una persona en la superficie de la Tierra. En pocas palabras esta localización se produce gracias a un satélite que orbita a más de 19.000 kilómetros sobre tu cabeza y que, además, mide el tiempo gracias a un preciso reloj atómico.

Advertisement

Los satélites emiten ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz y son captadas por nuestros móviles. Al recibir una onda, el teléfono registra el momento exacto en el que llegó y, con una simple fórmula, puede calcular la distancia que hay desde el satélite hasta nuestra ubicación: distancia = velocidad de la luz x tiempo.

Pero hay un peque√Īo problema, la luz viaja muy r√°pido (299.792.458 m/s). Si limit√°ramos nuestra medici√≥n a la unidad m√≠nima de tiempo que conocemos (los segundos), las distancias ser√≠an iguales sin importar en qu√© lugar te encuentres. Por esta raz√≥n, los sat√©lites usan relojes at√≥micos.

Advertisement

Estos relojes funcionan gracias a la f√≠sica cu√°ntica. Cada uno debe tener una frecuencia, o sea una constante para poder medir el paso del tiempo. Igual que en un reloj com√ļn, el tic-tac de un reloj at√≥mico depende de la transici√≥n entre dos niveles de energ√≠a de un √°tomo. Y aqu√≠ es donde entra la mec√°nica cu√°ntica.

Esta mecánica dice que los átomos portan energía a unos ciertos niveles definidos llamados Quanta. Esto quiere decir que cuando un átomo cambia de nivel lo hace de un salto, en lugar de con una transición lenta. Esta transición se produce siempre a una frecuencia determinada, que es la que se mide en un reloj atómico. En el caso particular de los satélites se trata de átomos de Cesio y Rubidio.

Advertisement

En el caso del primero, la frecuencia es de 9.192.631.770 Hz. O sea, 9 mil millones de tic-tacs por segundo. Lo que se traduce en una lectura del tiempo sumamente precisa que resulta ideal para una medición exacta de la distancia.

Este proceso no solo se lleva a cabo con un sat√©lite, sino con varios que triangulan la ubicaci√≥n al mismo tiempo. El punto en el que coinciden todos, es tu localizaci√≥n. Y todo esto sucede en segundos. Incre√≠ble, ¬Ņno? Abajo puedes ver el v√≠deo de TedEd (en ingl√©s) que lo explica a detalle. [v√≠a TedEd]

***

Psst! también puedes seguirnos en Twitter, Facebook o Google+ :)