المواضيع الأخيرة
» الخطوات الأساسية لاختيار السباك المناسب في الرياض
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالأربعاء فبراير 21, 2024 7:39 pm من طرف gamal

» تحميل كتاب الموطأ لإمام دار الهجرة مالك بن أنس رواية يحي بن يحي الليثي
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالخميس فبراير 15, 2024 7:55 pm من طرف profost

» تأثير تراكم الرواسب على صحة الهواء والصحة العامة: دراسة حالة في الرياض
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالخميس فبراير 15, 2024 5:36 pm من طرف gamal

» الكهرباء الآمنة تبدأ من هنا: كيفية اختيار كهربائي معتمد لمنزلك في الرياض
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالخميس فبراير 15, 2024 3:07 pm من طرف gamal

» تحقيق التوازن الحياتي: كيف يُسهم مكتب الشغالات في تقديم الدعم الأسري؟
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالخميس ديسمبر 28, 2023 10:30 pm من طرف gamal

» رفاهية الهواء البارد: خدمات شركة صيانة مكيفات في شمال الرياض
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالأربعاء ديسمبر 27, 2023 2:37 pm من طرف gamal

» مكاتب شغالات في مدينة نصر: تحسين جودة الحياة المنزلية
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالأربعاء ديسمبر 27, 2023 9:48 am من طرف gamal

» نظافة فائقة: استعراض لأفضل شركات تنظيف المنازل في مدينة نصر
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالأربعاء ديسمبر 27, 2023 7:57 am من طرف gamal

» تنظيف وتعقيم: شركة صيانة مكيفات تفوق التوقعات في شرق الرياض
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالإثنين ديسمبر 25, 2023 11:32 am من طرف gamal

» في ظل الحرارة: كيف تعتني شركتنا بمكيفاتك في غرب العاصمة؟
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالإثنين ديسمبر 25, 2023 10:39 am من طرف gamal

» تنظيف فعّال وبيئي: رحلة استخدام البخار في تحسين نظافة وصحة الكنب في الرياض
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالإثنين ديسمبر 25, 2023 9:07 am من طرف gamal

» شركات تنظيف الكنب بالرياض: تلميحات حول الاختيار الأمثل
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالسبت ديسمبر 23, 2023 9:29 pm من طرف gamal

» المهنية والجودة: كيف يساهم مكتب الترجمة المعتمد في نجاح الأعمال في سوق مدينة نصر؟
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالإثنين ديسمبر 18, 2023 3:41 pm من طرف gamal

» Exercice 10: Systèmes mécaniques oscillants || Pendule pesant (Examen national 2010) || 2BAC
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالأحد مايو 28, 2023 4:01 pm من طرف Admin

» Exercice 9: Systèmes mécaniques oscillants || Gravimètre (Examen national 2019) || 2BAC - SM
نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Icon_minitimeالأحد مايو 28, 2023 4:01 pm من طرف Admin


نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Coverالموطأ للامام مالك بن أنس - رواية يحي بن يحي الليثي

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS %25D8%25AA%25D8%25AD%25D9%2581%25D8%25A9%2B%25D8%25A7%25D9%2584%25D8%25B9%25D8%25B1%25D9%2588%25D8%25B3تحميل كتاب "تحفة العروس أو الزواج الإسلامي السعيد"

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 35058666._SX318_كتاب ''الثقة الفورية'' لبول ماكينا

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 63884321153sتحميل رواية الخيميائي لباولو كويلو


نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 0000503075تحميل كتاب أنتيخريستوس

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Df175c197343784d206f920819480306.pngتحميل كتاب الكون الأنيق لبرايان غرين

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 95730e2b4ba704e0e1f7752bc3d927e2.jpgتحميل كتاب أينشتين والنسبية pdf الكاتب مصطفى محمود

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS %D8%A7%D9%84%D8%AF%D9%82%D8%A7%D8%A6%D9%82-%D8%A7%D9%84%D8%AB%D9%84%D8%A7%D8%AB-%D8%A7%D9%84%D8%A3%D9%88%D9%84%D9%89-%D9%85%D9%86-%D8%B9%D9%85%D8%B1-%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%86تحميل كتاب الدقائق الثلاث الأولى من عمر الكون لستيفن وينبرغ

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 15305تحميل كتاب الحرية أو الطوفان ل د. حاكم المطيرى

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 17841329._UY546_SS546_تحميل كتاب ''الإنسان الصرصار'' لفيودور دوستويفسكي

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 1023770_1200x1791تحميل كتاب أحجار على رقعة الشطرنج

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS AM5ffzaمائة من عظماء أمة الإسلام غيروا مجرى التاريخ

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Fq775Qzرواية 100 عام من العزلة

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 29566152._SY475_ كتاب الهدوء لـ سوزان كين

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 1006433كتاب أيقظ قواك الخفية لأنتونى روبنز

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Ketab4pdf.blogspot.com-mghtrbonرواية المغتربون

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Ketab4pdf.blogspot.com-kabsolaكتاب كبسولة قبل الامتحان

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 157637كتاب أسلحة، جراثيم، فولاذ - مصائر المجتمعات البشرية لجارد دايموند

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Coverتحميل وقراءة كتاب "فن الحرب" لسون تزو

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 1657915692تحميل كتاب سيكولوجية الجماهير لـ غوستاف لوبون

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS %25D9%2584%25D8%25A3%25D9%2586%25D9%2583%2B%25D8%25A7%25D9%2584%25D9%2584%25D9%2587كتاب "لأنك الله" للشيخ علي بن جابر الفيفي

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 22796308كتاب ''العوالم المتوازية للذات'' للكاتب فريدريك داودسون

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Images?q=tbn:ANd9GcTuIfDOGtIWB7LPzk_M25DnL7Wffx8dg4CDc0Tw8jH3to4YNYfi تحميل كتاب التغلب على الخجل لجون ووكر و موري شتاين

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 2vY2A12تحميل كتاب "الأهداف" لبراين ترايسي

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Imageتحميل كتاب ''قوة الفشل'' لشارلز مانز

الزوار
Flag Counter
اعجبني الموقع

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS

اذهب الى الأسفل

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS Empty نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS

مُساهمة من طرف Admin السبت يناير 31, 2015 9:06 pm

نظرية النسبية ونظام التموضع العالمي GPS 10246499_616636318470082_3602881620360162562_n



يسألني الناس غالباً "ما هو الجيد في النّظرية النّسبية Relativity ؟" من الشائع أن نُفكر في النسبية باعتبارها نظرية رياضية مُجرّدة وغامضة للغاية، وليس لها أي نتائج على الحياة اليومية. وهذا في الواقع بعيدٌ جداً عن الحقيقة.

فكّر للحظةٍ بأنك تقود طائرة تجارية، فيقوم الطيّار والطاقم بنقلك إلى وجهتك بمساعدةٍ من نظام تموضع المواقع العالمي(GPS). بعيداً عن ذلك، العديد من السيارات الفاخرة تأتي الآن مع أنظمة ملاحة مُدمجة والتي تشمل أجهزة تموضع عالمية مُستقبلة مع خرائط رقمية، ويمكنك شراء أنظمة تحديد مواقع محمولة والتي ستحدد موقعك على الأرض (خط العرض، خط الطول، و الإرتفاع) بدقة من 5 إلى 10 أمتار و التي تزن بضعة أونصات وتكلّف حوالي 100 دولار.

تم تطوير نظام تحديد المواقع العالمي من قبل وزارة الدفاع الأمريكية لتوفير نظام ملاحة يستند على الأقمار الصناعية للجيش الأمريكي. وُضع النظام لاحقاً تحت إدارة وزارة الدفاع ووزارة النقل لتوفير إستخدامات الملاحة عسكرياً ومدنياً.

بتألف التكوين الحالي لأجهزة تحديد المواقع العالمية من شبكة من 24 قمر صناعي في مدارات عالية حول الأرض. كل قمر صناعي تابع لجهاز تموضع عالمي يدور بارتفاع حوالي 20،000 كيلومتر من الأرض، وتبلغ سرعته المدارية حوالي 14،000 كيلومتر في الساعة (الفترة المدارية هي 12 ساعة - على عكس الاعتقاد الشائع، مدارات الأقمار الصناعية التابعة لأجهزة التموضع العالمية ليست متزامنة مع الأرض ولا تدور بالنسبة إلى الأرض). يتم توزيع مدارات الأقمار الصناعية بحيث تكون 4 أقمار صناعية على الأقل واضحة من أي نقطة على الأرض في أية لحظة معينة (مع ما يصل إلى 12 قمر صناعي واضح في آنٍ واحد). كل قمر صناعي يحمل معه ساعة ذرية تتك بدقة في كل نانو ثانية واحدة (واحد من المليار من الثانية). جهاز استقبال التموضع العالمي الموجود في طائرة يقوم بتحديد موقعها ووجهتها عن طريق مقارنة إشارات التوقيت التي تستقبلها من عدد من الأقمار الصناعية لأجهزة التموضع العالمي (عادةً من 6 إلى 12 قمر صناعي) وتحديد مواقعها في الأماكن المُخصصة لكل قمر صناعي. الدقّة التي حُقّقت جديرة بالمحلاظة: فحتى جهاز إستقبال تموضع عالمي محمول بسيط بإمكانه تحديد موقعك بدقّة في غضون 5 إلى 10 أمتار فقط في بضع ثوانٍ (مع التّقنيات المختلفة التي تقارن بين اثنين من أجهزة الاستقبال القريبة، يتم الحصول على توضيحات السنتيمتر أو الميليمتر في الوضع النسبي في أقل من ساعة). جهاز استقبال التموضع العالمي في سيارةٍ يعطي قراءات دقيقة حول الموقع، السرعة، و الوجهة في التوقيت الحقيقي!

لكي يتم إنجاز هذا المستوى من الدقة، تكّات الساعة من الأقمار الصناعية التابعة لأجهزة التموضع العالمي يجب أن تكون بدّقة تتراوح ما بين 20 إلى 30 نانوثانية. ومع ذلك، ولأن الأقمار الصناعية تتحرّك باستمرارٍ نسبي للمُراقبين على الأرض، يجب أن تؤخذ الآثار التي تنبأت بها النظريات النّسبية الخاصة والعامة بالحسبان لتحقيق دقة الـ 20-30 نانوثانية المطلوبة، لأن المُراقب على الأرض يرى الأقمار الصناعية في حركتها قريبة له، فإن النّسبية الخاصة تتنبأ بأنه يجب أن نرى تكات الساعة أبطأ قليلاً. النّسبية الخاصة تتنبأ أن الساعات الذرية التي على أسطح الأقمار الصناعية يجب أن تتأخر على الساعات على الأرض بنحو 7 ميكرو ثانية في اليوم الواحد بسبب بطأ مُعدّل التكة نتيجة تأثير تمدد الوقت لحركتهم النسبية.

من ناحية أخرى، الأقمار الصناعية في مداراتها فوق الأرض، حيث انحناء الزمكان بسبب كتلة الأرض هو أقل مما هو عليه على سطح الأرض. تتنبأ النسبية العامة بأن الساعات الأقرب إلى الأجسام الضّخمة تتك بصورةٍ أبطأ من الساعات البعيدة. على هذا النحو، عند النظر من سطح الأرض، فإن الساعات على متن الأقمار الصناعية تظهر وكأنها تتك أسرع من الساعات على الأرض. عملية حسابية باستخدام النّسبية العامة تتنبأ بأن الساعات على متن كل قمر صناعي تتقدم على الساعات الأرضية بنحو 45 مايكرو ثانية في اليوم.

هذان المزيحان من التأثيرات النسبية يعني أن الساعات على متن كل قمر صناعي يجب أن تتك أسرع بحاولي 38 مايكرو ثانية في اليوم الواحد (45-7=38!) من الساعات المُتطابقة في الأرض. قد يبدوا هذا صغيراً، ولكن الدّقة العالية المطلوبة في أنظمة أجهزة التموضع العالمية تتطلب دقة على مستوى النانو ثانية، و38 مايكرو ثانية هي 38،000 نانوثانية. إذا لم تُؤخذ هذه التأثيرات بالحسبان، فإنّ أنظمة الملاحة التي تستند على مجموعة أجهزة التموضع العالمية ستكون كاذبة بعد دقيقتين فقط، والأخطاء في تحديد المواقع العالمية ستستمر بالتراكم بمعدل حوالي 10 كيلومترا كل يوم! وبذلك يصبح النّظام برمته في وقتٍ قصير لا قيمة له على الإطلاق للملاحة. هذا النوع من الخطأ التراكمي هو أقرب إلى قياس موقعي وأنا أقف يوما ما في شرفتي الأمامية في كولومبوس، أوهايو، ثم القيام بالقياس بعد أسبوع مع وجود جهاز استقبال الـ GPS مُبيناً لي بأني أنا وشرفتي على بعد 5000 متر في مكانٍ ما فوق مدينة ديترويت.

المهندسون الذين صمموا نظام الـ GPS أشملوه بالتّأثيرات النسبية عند تصميمه. على سبيل المثال، لمواجهة التأثير النسبي مرةً واحدةً عند المدار، فقد أبطأوا تكّات الساعات الذرية قبل أن يتم إطلاقها بحيث إن أصبحوا بمدارهم الصحيح في محطّاتهم فإن تلك الساعات ستتك بمُعدلٍ صحيح مقارنة بالساعات الذرية في المحطّات الأرضية. علاوةً على ذلك، تم بناء حواسيب صغيرة داخل أجهزة استقبال التموضع العالمية التي تقوم (بين أشياء أخرى) بتنفيذ الحسابات النّسبية اللازمة لتحديد موقع المُستخدم.

النسبية ليست فقط نظرية رياضية مجردة: فهمها ضروري للغاية في جعل نظام الملاحة العالمي يعمل بشكلٍ أصح!

من صفحة الفزيائيون على الثايسبوك
https://www.facebook.com/ThePhysicistsArabic/posts/616718941795153:0

المصدر:
http://www.astronomy.ohio-state.edu/~pogge/Ast162/Unit5/gps.html
Admin
Admin
مدير المنتدى
مدير المنتدى

الابراج : الجوزاء
عدد الرسائل : 2283
العمر : 34
نقاط التميز : 5796
السٌّمعَة : 47
تاريخ التسجيل : 15/12/2008

https://medamin.ahlamontada.com/

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

الرجوع الى أعلى الصفحة

- مواضيع مماثلة

 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى