关于相对论的物理问题

狭义相对论中，长度收缩与时间延缓效应仅取决于参考系的相对速度，所以地球与飞船做相对运动时，地球看到飞船的时间变慢，飞船看到地球的时间也变慢。所以说这是一个“相对效应”。
但是前提是两个参考系必须都是惯性系。在这个情景里，卫星作圆周运动，不是惯性系，因此狭义相对论是失效的。
广义相对论认为引力场导致时空弯曲产生时间与长度的变化，在越强的引力场中，时间延缓的越多。地球表面的引力场自然比卫星的强，所以卫星上的时间酷爱。这个结论是正确的。

那么绕地球做匀速圆周运动的卫星在广义相对论中是否是惯性参考系？
——对，是局域惯性系，如果忽略地球引力在卫星体积范围内的微小的不均匀性的话。

以全球定位系统(GPS）卫星为例——

GPS卫星携带着原子钟，它们计时极为准确，误差不超过十万亿分之一，即每天的误差不超过10纳秒（1纳秒等于10亿分之一秒），并不停地发射无线电信号报告时间和轨道位置……

GPS卫星以每小时14000千米的速度绕地球飞行。根据狭义相对论，当物体运动时，时间会变慢，运动速度越快，时间就越慢。因此在地球上看GPS卫星，它们携带的时钟要走得比较慢，用狭义相对论的公式可以计算出，每天慢大约7微秒。

GPS卫星位于距离地面大约2万千米的太空中。根据广义相对论，物质质量的存在会造成时空的弯曲，质量越大，距离越近，就弯曲得越厉害，时间则会越慢。受地球质量的影响，在地球表面的时空要比GPS卫星所在的时空更加弯曲，这样，从地球上看，GPS卫星上的时钟就要走得比较快，用广义相对论的公式可以计算出，每天快大约45微秒。

在同时考虑了狭义相对论和广义相对论后，GPS卫星时钟每天还要快上大约38微秒，这似乎微不足道，但是如果我们考虑到GPS系统必须达到的时间精度是纳秒级的，这个误差就非常可观了（38微秒等于38000纳秒）。如果不校正的话，GPS系统每天将会累积大约10千米的定位误差，是没有用的。为此，在GPS卫星发射前，要先把其时钟的走动频率调慢100亿分之4.465，把10.23兆赫调为10.22999999543兆赫……

实际情况应该按照广义相对论计算，因为卫星环绕地球运动，是处于地球引力场中，是整体非惯性系。