장면 목록 › 제1장 휴대폰은 어떻게 알까
위성이 시각을 방송하고, 휴대폰은 듣기만 한다
3D로 보기휴대폰이 위성에 신호를 보낸다고 생각하기 쉽지만, 아닙니다. 위성이 쉬지 않고 방송을 하고, 휴대폰은 듣기만 합니다. 방송 내용은 "나는 몇 번 위성이고, 지금 시각은 몇 시 몇 분 몇 초"입니다. 이 방송이 땅까지 오는 데 약 0.07초가 걸립니다. 바로 이 짧은 시간이 위치를 알려 줍니다.
왜?라디오와 같습니다. 방송국은 듣는 사람이 몇 명인지 모르고 방송만 합니다. 그래서 전 세계의 휴대폰이 한꺼번에 들어도 붐비지 않습니다. 휴대폰이 아무것도 보내지 않으니, 위성은 내가 어디 있는지 모릅니다.
더 알기방송에는 시각과 함께 '지금 나는 이 자리에 있다'는 위성 자신의 위치도 들어 있습니다. 휴대폰은 이 두 가지로 계산합니다. 화면의 고리는 방송이 퍼지는 모습을 아주 느리게 그린 것입니다. 실제로는 빛과 같은 빠르기로 퍼집니다.
교과서 식으로 계산
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위성 궤도·거리·시계의 차이는 교과서의 식(케플러 법칙, 특수·일반 상대성 이론의 근사식)으로 계산했습니다. 위성 30기는 실제 GPS 배치를 본뜬 것이고 실제 위성 번호·위치가 아닙니다. 3D 그림에서 위성 모형은 보이도록 아주 크게, 전파의 움직임은 아주 느리게 그렸습니다.