한 번도 가 본 적 없는 도시를 걷고 있어요. 휴대폰을 꺼내 지도를 열면, 짠, 작은 파란 점이 네가 정확히 어디 있는지 보여 줘요. 선도 없고, 위에서 지켜보는 카메라도 없어요. 그저... 우주에 있는 위성들이 조용히 계산을 하고 있을 뿐이에요. 이게 어떻게 가능할까요?

GPS가 너를 찾으려면 적어도 네 개의 위성이 필요해요. 지금은 약 서른 개의 위성이 지구 주위를 돌고 있고, 각각 지구를 한 바퀴 도는 데 열두 시간이 걸려요. 그것들은 네가 어디에 서 있든, 사막이든 바다든 산꼭대기든, 적어도 네 개가 한꺼번에 너를 "볼" 수 있도록 배치되어 있어요.

각 위성은 기본적으로 우주에 있는 시계예요. 정말, 정말 정확한 시계죠. 10억분의 1초까지 정확한 시간을 알고 있고, 계속해서 두 가지를 방송해요. "나는 정확히 여기 있어" 그리고 "지금 시간은 정확히 이거야."

네 휴대폰은 귀를 기울여요. 위성의 메시지를 들으면 자기 시계를 확인하고 이렇게 생각하죠. "좋아, 이 신호가 나에게 도착하는 데 0.07초가 걸렸어. 전파는 빛의 속도, 초속 186,000마일로 이동하니까, 저 위성은 약 13,000마일 떨어져 있겠네." 거리 = 속도 × 시간. 기본 물리학이 네 주머니 속에서 일어나는 거예요.

하지만 중요한 점이 있어요. 한 위성에서 13,000마일 떨어져 있다는 것만 알아서는 별 도움이 되지 않아요. 너는 그 위성 주위의 거대한 상상 속 방울 어디에나 있을 수 있거든요. 그래서 휴대폰은 두 번째 위성의 말을 들어요. 이제 너는 동시에 두 개의 방울 위에 있어요. 그리고 그 방울들은 원 모양으로만 겹쳐요. 점점 가까워지고 있어요.

세 번째 위성이 세 번째 방울을 더해요. 세 개의 방울이 서로 만난다면? 우주 공간의 딱 두 지점뿐이에요. 너는 그중 하나에 있어요. (다른 하나는 보통 우주 공간에 떠 있거나 땅속에 묻혀 있으니까... 아마 너는 아니겠죠.) 세 개의 위성만으로도 꽤 가까이 찾을 수 있어요. 하지만 GPS는 네 개를 써요.

왜 네 개일까요? 네 휴대폰의 시계는 완벽하지 않기 때문이에요. 몇 백만분의 1초 정도 어긋나 있는데, 아주 작게 들리지만 빛의 속도로 계산할 때는 몇 마일의 오차가 돼요. 네 번째 위성이 그 실수를 잡아내요. 다른 세 위성의 숫자를 확인하고 "잠깐, 여기 뭔가 이상한데"라고 한 뒤, 오차가 얼마인지 거꾸로 계산해 내죠. 대수에서 X를 구하는 것처럼요.

휴대폰이 네 위성까지의 거리를 알고, 자기 시계의 오차까지 고치면, 나머지는 기하학이 해내요. 그 계산은 네 위치를 약 15피트 이내로 정확히 찾아내요. 마법이 아니에요. 카메라도 아니에요. 아주 정확한 시계, 빛의 속도, 그리고 꽤 멋진 삼각 측량일 뿐이죠. 파란 점이 나타나요. 너는 네가 어디 있는지 알게 돼요.