Cuando hoy pedimos al móvil que nos lleve a nuestro destino, una voz serena nos guía: “Gire a la derecha... ha llegado a su destino”. Detrás de esa precisión hay una historia asombrosa que conecta las ideas de Einstein con el talento de una matemática afroamericana llamada Gladys Mae West, recientemente fallecida el pasado 17 de enero a los 95 años.
La historia comienza a principios
del siglo XX cuando dos avances en la física, la relatividad y la física
cuántica, transforman el mundo, abriendo la puerta a innovaciones antes
inimaginables. Desde la electrónica moderna hasta las computadoras, los teléfonos
inteligentes, internet o las imágenes cerebrales. La vida cotidiana en el siglo
XXI sería irreconocible sin estos dos descubrimientos.
Sin darnos cuenta, la
constelación de satélites GPS nos tiene localizados al llevar encima nuestro
teléfono inteligente del que nunca nos desprendemos. Esta falta de intimidad o,
dicho de otra manera, este logro, no habría sido posible sin las ideas aportadas
por Albert Einstein en sus teorías de la relatividad (especial y general) y del
trabajo pionero de Gladys West, la matemática afroamericana cuya brillantez fue
clave en la creación de esta revolucionaria tecnología.
El GPS clásico utiliza 31
satélites que orbitan la Tierra a unos 21.180 kilómetros de altura, registrando
con precisión su posición y el paso del tiempo mediante relojes atómicos. Estos
satélites transmiten continuamente señales de radio que, al ser recibidas desde
al menos cuatro de ellos simultáneamente, permiten, por triangulación, calcular
la ubicación exacta de nuestro receptor en tres dimensiones.
Para que ese cálculo funcione con
tanta precisión, deben considerarse tres efectos físicos fundamentales:
• Relatividad especial: el tiempo medido
o tiempo propio por un satélite en movimiento transcurre más lentamente
respecto al tiempo propio de un observador en la superficie terrestre.
• Relatividad general: el campo
gravitacional de la Tierra hace que el tiempo fluya más despacio en la
superficie que en el espacio, donde la gravedad es menor.
• Por último, la gravedad terrestre es
variable: la aceleración gravitatoria no es constante; cambia según la altitud,
la latitud y la topografía y la conformación del terreno.
Ignorar estas correcciones
provocaría errores de localización de hasta centenares de metros en pocos
segundos, haciendo que el GPS sea completamente inútil.
Comprender la geodesia terrestre
es fundamental, ya que la Tierra no es una esfera perfecta: está achatada en
los polos, abultada en el ecuador, tiene montañas, valles, océanos, …; por lo
que su gravedad varía entre 9,764 m/s² y 9,834 m/s².
Y aquí entra en escena Gladys
West. Matemática y especialista en computación fue la directora del proyecto
Seasat (1978), el primer satélite dedicado a estudiar la superficie terrestre
mediante el uso del radar. Pero su contribución más decisiva llegó en los años
80, cuando desarrolló el primer modelo matemático preciso del geoide terrestre:
una representación tan exacta de la forma de la Tierra que hizo posible el GPS
moderno. En 1986 publicó una guía técnica sobre el tratamiento de los datos del
satélite Geosat, fundamento de la geodesia satelital contemporánea.
Así que la próxima vez que sigas
una ruta en tu teléfono o navegues hacia tu destino, recuerda que detrás de
tanta precisión hay una historia de la ciencia, perseverancia y genialidad; una
mujer, Gladys West, unió la visión de Einstein con la geodesia, ayudándonos a
entender por qué estamos siempre geolocalizados al llevar encima nuestro móvil.
