1. Tidsutvidgning:
* Allmän relativitet: Einsteins teori om allmän relativitet säger att tiden bromsar i starkare gravitationsfält. Detta betyder en satellit i bana, som upplever svagare tyngdkraft än på jordens yta, upplever faktiskt tid något snabbare än en klocka på marken.
* Frekvensförskjutning: Eftersom satellitens inre klocka går något snabbare kommer frekvensen för alla signaler som den överför (som GPS -signaler) att verka något högre ur en mottagares perspektiv på jorden.
2. Doppler -effekt:
* orbital rörelse: Som satellitbanor förändras dess hastighet i förhållande till en observatör på jorden. Detta leder till en Doppler -förändring i frekvensen för satellitens signaler. När satelliten rör sig mot jorden verkar frekvensen högre, och när den rör sig bort verkar frekvensen lägre.
3. Gravitational Redshift:
* Tekniskt inte relevant: Även om det finns ett koncept som heter Gravitational Redshift, där ljus från ett starkt gravitationsfält verkar skiftas mot lägre frekvenser, är det försumbar i samband med satellitbanor. Gravitationsfältskillnaden mellan jordens yta och en satellitbana är inte tillräckligt stark för att orsaka en märkbar rödskift.
Sammanfattningsvis:
* Tidsutvidgning: Huvudeffekten av tyngdkraften på en satellitfrekvens beror på tidsutvidgning, vilket orsakar en liten ökning av frekvensen för överförda signaler.
* dopplereffekt: Doppler -förskjutningen orsakad av satellitens omloppsrörelse påverkar också den mottagna frekvensen.
* Gravitational Redshift: Denna effekt är försumbar för satellitbanor.
Viktig anmärkning: Dessa effekter är relativt små men måste redovisas i exakta applikationer som GPS -navigering. Satelliter bär atomklockor och sofistikerade algoritmer för att kompensera för dessa relativistiska effekter, vilket säkerställer korrekt positioneringsinformation.
