lunes, 9 de febrero de 2026

¿Es necesario considerar el efecto Doppler en el sistema GPS a nivel divulgativo?

La respuesta es negativa y esta es su explicación.

Los satélites GPS orbitan la Tierra a gran velocidad y dependiendo de su posición, su movimiento relativo aparece como de acercamiento o de alejamiento respecto a nosotros. Este cambio produce un pequeño corrimiento hacia el azul de su frecuencia de emisión cuando se acercan y hacia el rojo cuando se alejan. Sin embargo, este efecto Doppler no influye en la medida de la distancia: el GPS calcula cuánto tarda la señal en llegar desde el satélite hasta el receptor. Lo que sí debe corregirse son las diferencias temporales debidas a la relatividad especial y general, ya que los relojes de los satélites marchan a un ritmo distinto por su velocidad y su altura en el campo gravitatorio terrestre.

Para calcular la distancia que hay entre el satélite y mi dispositivo GPS sólo necesito saber el tiempo que ha transcurrido entre la emisión de la información que me envía el satélite y la recepción en mi dispositivo. Puesto que el reloj atómico del satélite se mueve, tanto si se aleja como si se acerca, cerca de 4000 m/s y su potencial gravitatorio es distinto al nuestro en la superficie de la Tierra, las únicas correcciones que tengo que hacer son las de la relatividad especial y de la relatividad general. No es necesario hacer correcciones por el efecto doppler, ya que dicho efecto solo afecta a la frecuencia con la  que sintonizamos la información, no a la información que recibimos del tiempo de emisión y de la posición del satélite que la emite.

En relación al anterior correo mío anterior con el título: ¿Estamos todos geolocalizados? El relato está inspirado en un artículo de divulgación científica de un físico teórico llamado Ethan Siegel: "Remembering Gladys West, who used Einstein to create GPS".

El texto lo preparé para una clase de divulgación científica para los alumnos de Física II de Bachillerato dentro del tema "Las mujeres en la ciencia" y me pareció interesante para divulgarlo también en este foro.

Si a alguien le interesa o tiene curiosidad por lo que ven estos alumnos en estas clases de divulgación científica, adjunto el artículo completo.

Resumiendo, aunque para el usuario final el efecto Doppler no entra explícitamente en el cálculo de la posición, el receptor GPS debe ajustar la frecuencia de sincronización con la que recibe las señales del satélite debido a su velocidad relativa.

Espero haber aclarado las dudas sobre el efecto Doppler.

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