Por @Alvy — 20 de Enero de 2022

GPS – Bartosz Ciechanowski

GPS, de Bartosz Ciechanowski es el nuevo artículo interactivo de este creador californiano especializado en la divulgación sobre física, matemáticas e ingeniería. Básicamente describe paso a paso cada uno de los componentes que hacen funcionar el Sistema de Posicionamiento Global y los mapas que llevamos en el móvil: desde las matemáticas a la física a los satélites y las comunicaciones. El resultado es una pequeña maravilla gráfica, de considerable longitud, que leyendo con calma lleva a un entendimiento total de cómo funciona el GPS.

A lo largo del artículo se utiliza una representación isométrica sobre un mapa de una o varias figuritas de colores; al moverlas cambian los círculos que definen las señales, distancias e interferencias. Los primeros ejemplos emplean objetos móviles, cuerdas y círculos; un poco más adelante comienzan a aparecer relojes y animaciones que dependen del tiempo para los cálculos. Las explicaciones son tan claras y visuales que basta leerlas con paciencia hasta entenderlas para ir progresando en la complejidad de algo tan enrevesado como es el GPS en la práctica. Y hay que toquetear mucho todos los mandos, claro.

La parte intermedia es más complicada, con diversos parámetros que se pueden modificar para ver cómo se transmiten y reciben las señales. Para ello emplea un símil con drones voladores y sonidos como ejemplos, aunque en la práctica lo que recibimos del GPS son señales electromagnéticas codificadas. Aquí también se profundiza en la complejidad de la esfericidad de la Tierra, los obstáculos que suponen montañas o edificios para las señales y cómo se corrigen. Algo bastante complicado pero fácil de entender si has podido absorber todos los conocimientos anteriores. ¡Mejor ir poco a poco!

En la parte final las explicaciones ya son de alta ingeniería: cómo funcionan los satélites GPS geoestacionarios, cómo son sus órbitas ligeramente elípticas, la visibilidad de los satélites e incluso cómo afecta la atmósfera terrestre a todos los cálculos. El remate final son los mensajes de navegación que envían los sátelites: cómo están codificados, qué significa cada segmento, palabra y bit, y cómo son las ondas que transmiten dichas señales.

En cierto modo, la labor de Ciechanowski me recuerda siempre a la del método Feynman: elegir un tema, desarrollarlo, buscar toda la información y luego reescribirlo y explicarlo como si se lo enseñaras a un niño. Ciertamente las matemáticas, física e ingeniería sobre la que se asienta el GPS no son para niños –al menos no de corta edad– pero artículos como este hacen que casi, casi, parezca que podrían serlo.

Ciechanowski tiene un Patreon con el que recibe apoyos para continuar con su labor sin la «interferencia» de las prisas, las presiones editoriales, la publicidad o los muros de pago. Allí hay una zona de debate para miembros como bonus. Además de eso, recordar que en su blog hay otros excelentes trabajos sobre la luz y las sombras, los engranajes, los movimientos del Sol y la Tierra, las cámaras y lentes y unos cuantos más, así que si te ha gustado esto sobre el GPS, tienes lectura para rato.

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