Дискуссия с релятивистами о GPS

[cmpax_u_pagocmb]

В процессе выяснилось, что часы спутников никак не синхронизированы с часами навигатора.

Заодно обнаружилась интересная статья о принципах работы GPS, в которой ни слова о релятивизме.

UPD 17.10.2017

Ещё одна дискуссия с релятивистами.

На 6-ти орбитах на высоте 20,000 км болтается порядка 24-х спутников (плюс-минус) и в каждый момент времени с земли "видно" около 6-ти спутников - кое-где иногда больше, до 12-ти, иногда кое-где меньше.

Упрощая, каждый спутник передает параметры своей орбиты (эфемериды) и время начала передачи в секундах, прошедших с полуночи 5 января 1980 года. Юникс-тайм, практически.
Все, что нужно приемнику - это определить расстояние до спутников и посчитать свои координаты. Зная параметры орбиты, приемник вычисляет положение спутника на орбите в момент передачи с точностью до 0.3 м, а измеряя разницу во времени между началом передачи и приходом сигнала, приемник может определить расстояние до спутника.
То есть, расстояние до спутника - это время путешествия сигнала со скоростью 300000 км/сек, плюс задержка в каналах приемника, плюс/минус расхождение часов.

Зная расстояние до спутника, приемник вычисляет, что он находится где-то на сфере с центром на спутнике. Это называется pseudo-range - не знаю, как перевести - псевдо-расстояние, наверное.
Упрощая, на листочке бумаги можно нарисовать 3 окружности, пересечение которых даст треугольничек - это зона на плоскости, где находится приемник, по сигналам от 3-х спутников. Понятно, что 4-й спутник даст возможность определить 3-ю координату - высоту над поверхностью.

Теперь, если к измеренным псевдо-расстояниям _одновременно_ добавлять небольшую поправку (а время с точность до секунды мы знаем от спутника), то можно найти такое значение, когда треугольник превратится в "точку".
В результате таких манипуляций можно не только уточнить расстояние, но и откорректировать часы приемника в зависимости уже от точности, шага, "сдвигалки". К слову, современные приемники умеют корректировать время до 10 нсек.

...приемник корректирует свои часы каждый раз, вычисляя координаты, а время ему нужно не абсолютное, а лишь интервал.

...тактовая частота часов на спутнике не волнует абсолютно. Её можно поставить любой и ничего при этом не изменится.
Потому, что время прихода сигнала корректируется задержкой в приемнике КАЖДЫЙ раз, когда вычисляются координаты. Приемнику совершенно пох уход времени, буде таковой имел бы место. А время в пределах секунды тупо передается со спутника.
В ссылках Лопатникова утверждается, что корректируется тактовая частота часов передатчика, потому, что без этого часы, якобы, уйдут на 38 мксек за сутки.
Из структуры и принципа работы GPS видно, что приемнику безразлична тактовая частота часов передатчика, т.к. он меряет интервал, который корректируется каждый раз при вычислении координат.
Причем корректируется достаточно тупо - отловив сигнал со спутников, приемник добавляет к интервалу поправку таким образом, чтобы минимизировать объем пересечения сфер.

Источник

Comments

[jad-zmei.livejournal.com]

м-да, называют извращённую математическую базу созданную Пуанкаре - формулами Энштейна.

[14-sonde.livejournal.com]

Немного не в тему, забавный штатовский фильм о квантовой механике. Интересные исторические факты о создании и развитии. Твоя позиция некоторым образом близка эйнштейновской: бог не играет в кости, математическая модель квантов неполна и т.п. Там же приводятся данные экспериментов.


https://www.youtube.com/watch?v=vvIaFkBru3s

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

Главное замечание: мне не нравится слово "квант", оно некорректно и вносит путаницу. "Элементарные частицы" не элементарны, они имеют внутреннюю структуру и внутренние связи, нам не известные.

Квантовый скачок это не повод говорить о мгновенном перемещении и придумывать новые законы.
Скорость ограничена "с" лишь недоказанным постулатом Эйнштейна.
Возможно она достаточно велика. В любом случае оперировать понятием "мгновенный" ранее обоснования её возможности - всё равно что применять термин "сингулярность".
Спутники Сатурна тоже меняются орбитами (к их примеру об орбитах планет).
Ну и орбиты планет тоже не в случайном месте, они подчиняются закону Боде (который не получил объяснения).

С Эйнштейном у квантовой физики общее место: вместо аналитической используется математическая логика. А аналитика подгоняется под результаты уравнений. Если бы у нас химия была основана на математической логике, многие реакции просто бы не пошли.
Претензии Эйнштейна к квантовой механике коренятся в том, что ОТО традиционно подгоняет предсказание под результат. А если результат не определён, ОТО лишается своего главного метода.

>>Как частица может быть волной?<<

Да элементарно. Почему частица не может двигаться по волнообразной траектории? Особенно если вспомнить поведение электрона в атоме: он постоянно в движении и на разных орбиталях испускает световые волны разной длины.
"Волна вероятности" - типичный пример механического перенесения математики в физику.
Все эти "игры случая" на самом деле просто непонимание нами механизмов волнового движения частиц.
То что шарик в казино падает на определённый номер - это совокупность конкретных физических сил, действующих на него, а не "неопределённое состояние шарика".

Эксперименты с квантовой запутанностью они почему-то не раскрывают. Просто пишут: Клаузер и Аспе доказали Бор прав. Вскользь упоминается эксперимент, при котором информация передаётся со скоростью выше "с". Посрамили, мол, Эйнштейна. Ну посрамить-то его не сложно, а что это в вашей гипотезе доказывает?
Я бы предложил такой эксперимент: берём запутанные частицы, разделяем, затем сближаем вторую с новой (третьей) частицей и смотрим на изменение спина первой. Но опять же, это докажет взаимосвязь между частицами, а не их "неопределённое состояние".
Ага, ну они что-то подобное и сделали
Я приведу похожий пример из физики, когда взаимодействие происходит на огромном расстоянии со скоростью, явно превышающей "с". Гравитация. И мы точно также не знаем её природу, как и природу взаимосвязи запутанных частиц.

[14-sonde.livejournal.com]

<<о мгновенном перемещении и придумывать новые законы.>>
Удобно.

<<они подчиняются закону Боде>>
Не подчиняются (http://elementy.ru/trefil/21221/Pravilo_TitsiusaBode).

<<А аналитика подгоняется>>
Эта "аналитика" - эвристический способ, упрощающий получение подходящей мат. модели, согласующейся с наблюдаемыми явлениями. Химия - наука, построенная на очень грубых моделях. Физика опписывает "химические" явления гораздо точнее, но и сложность намного выше.

<<Почему частица не может двигаться по волнообразной траектории>>
Но как она тогда проскочила барьер?

<<Все эти "игры случая" на самом деле просто непонимание нами механизмов волнового движения частиц.>>
Именно так, причем механизмов, явно противоречащих интуиции. Потому и не парятся, а используют стохастическую мат. модель.

<<Просто пишут: Клаузер и Аспе доказали Бор прав>>
Да в сети есть подробное описание. Признан этот эксперимент, в учебниках.

<<Гравитация>>
См. "гравитон".

Мое общее мнение таково: мозг млекопитающих хорошо приспособлен для решения задач выживания в условиях 3D + время. Пытаться интуитивно объяснить при помощи подобного инструмента все явления природы неверно (вообще есть куча даже логических парадоксов, обманывающих интуицию). Известных законов природы не существует. Существуют правила, называемые аксиомами, которые с определенной точностью в заданных условиях согласуются с действительностью. Так выяснилось, что на макро и микро уровнях правила Ньютона согласуются с реальностью плохо. Начали скребсти затылок, на основе экспериментов и эвристики вывели некую неинтуитивную мат. модель (из подобий Ньютоновского мира и абстракций). Почему вероятностная мат. модель? Да потому что стохастикой и описываются сложные или плохонаблюдаемые явления, когда невозможно рассчитать каждую реализацию, а можно работать только с их пучком и исследовать некие общие свойства этого пучка (случайной функции в вероятностном пространстве). Почему не использовали классический мат. аппарат случайных процессов и полей? - Оказалось неудобно для задач этого частного класса. Искать физический интуитивно-понятный мозгу примата смысл этих моделей - бесполезное IMHO занятие. Эйнштейну и Шрёдингеру в квантовой мат. модели не нравилось именно это.

Я не спец по квантовой механике. Но то, что она активно используется знаю из первых рук. Причем в научно-технических коммерческих отраслях, там где требуется точный прогноз явлений микромира от разработки лекарственных веществ на молекулярном уровне и до сложнейших термодинамических процессов в реакторах. По сравнению с традиционными моделями (химическими экспериментами, моделированием на макетах и т.п.) они дают высокую точность, хорошо описывающую созданные реальные объекты (вещества, реакторы и т.п.) С ростом производительсности эвм доля таких точных расчетов растет. Это экономит реальные бабки и в это реально вкладывается бизнес. А бизнес не дурак и платить мошенникам не будет. Какая разница, как устроено все на самом деле?

[cmpax-u-pagocmb.livejournal.com]

>>Из бесчисленного множества формул (а их можно насочинять даже больше, чем имеется травинок на поляне для гольфа) обязательно найдутся и такие, что по ним будут получены результаты, близкие к предсказываемым правилом Тициуса—Боде. <<

Серьёзно?
И располагая данными о 5 мячах можно найти 2 недостающих мяча (как это было с Ураном и поясом астероидов)?
А то что спутники Юпитера подчиняются тому же правилу?
А вот для экзопланет: "Было обнаружено, что из 27 отобранных для анализа систем 22 системы удовлетворяют взаимным соотношениям радиусов орбит даже лучше, чем Солнечная система, 2 системы подходят под правило примерно как Солнечная, у 3 систем правило работает хуже Солнечной."

>>Эта "аналитика" - эвристический способ, упрощающий получение подходящей мат. модели, согласующейся с наблюдаемыми явлениями<<

Ну так это и есть подгонка под результат. Эвристически это интуитивно - ничего ж себе точная наука!

>>Но как она тогда проскочила барьер?<<

Там же отверстия.

>>Именно так, причем механизмов, явно противоречащих интуиции. Потому и не парятся, а используют стохастическую мат. модель.<<

Одно дело использовать мат. модель потому что она даёт правильные результаты, и совсем другое - лепить на основе этой модели эвристические фантазии, назвать их теорией и строить на ней последующие рассуждения.
Они отвергают формальную логику, но используют интуицию, какая же это наука?

>>Да в сети есть подробное описание. Признан этот эксперимент, в учебниках.<<

Ну так раскрыли бы эксперимент. Потому что в "интуитивной науке" доказывать надо каждую запятую, на веру ничего принимать нельзя. Эксперименты Ньютона мне перепроверять в голову не придёт, для сравнения.

>>См. "гравитон".<<

Очередная ни на чём не основанная фантазия. Взяли электромагнетизм, поменяли несколько слов и параметров, и выдают это за гравитационную гипотезу.

>>Известных законов природы не существует<<

Как это?
Существует и множество. Вода имеет максимальную плотность при 4 градусах, водород самый лёгкий элемент, живые молекулы обладают хиральной чистотой.

>>Существуют правила, называемые аксиомами, которые с определенной точностью в заданных условиях согласуются с действительностью<<

Это в математике, только в математике.

>>Искать физический интуитивно-понятный мозгу примата смысл этих моделей - бесполезное IMHO занятие<<

Зачем интуитивно? Есть формальная логика.

>>Какая разница, как устроено все на самом деле? <<

Так в этом и претензия к ним: вместо того чтобы честно признаться "не знаем, и кто скажет что знает - соврёт", они лепят какие-то фантазии, разрушая всю суть научного познания и научного метода. Теперь все наперебой говорят что если есть предсказание и оно сбывается, то это и есть доказательство и всё научно. Астрология таких правильных предсказаний целый вагон может сделать, только она не может построить логическую цепь силлогизмов. Так и эти учения.