Nú fer þetta að verða áhugavert.
Viðmið: Því hærri tíðni, því meiri orka sem berst.
Sum ykkar kunna að vita að útvarpsbylgja er bylgja, en á sama tíma er hún líka dálítið eins og lítil fallbyssu kúla.
Og því hærri tíðni, því meiri orka er í henni.
Allt í lagi, þá vil ég loksins kynna fyrsta fyrirlesarann.
Hann er einstakur persónuleiki, ekki bara innan okkar smáskífu, heldur langt út fyrir hana líka, því að hinn einstaklega
aðlaðandi og almennilega vinsæli samstjórnarmaður minn í MWGFD, eðlisfræðingurinn prófessor Werner Bergholz, er einnig
sérfræðingur í ýmsum rannsóknarnefndum – svo sem þeim sem sambandslöndin Brandenburg og Þúríngía
stofnuðu til að endurskoða meðferð kórónuveirufaraldursins.
Hann er fyrrverandi prófessor í rafmagnsverkfræði við Jacobs-háskólann í Bremen og vann einnig í 17
ár hjá Siemens í München og Regensburg sem sérfræðingur í gæðastjórnun og áhættustjórnun.
Við hlökkum mjög til að heyra hvað þú hefur að segja í inngangsræðu þinni um dagsetta umræðuefnið, sem ber
heitið "Farsímatækni: eðlisfræðileg meginviðmið og tæknilegar forsendur 5G", og með því færi ég orðið til þín.
Takk kærlega fyrir, kæri Ronny, fyrir þessi hlýju orð.
Ég skrifaði þó, að lokum: "Grunnreglur eðlisfræði og tæknilega kosti". En – punktur, punktur, punktur...
Ég byrja á því að ræða grunnatriðin og, eins og ég skrifaði í fréttapakkanum, byrja ég á Adam og Evu.
Og nú ætla ég að sýna þér stutt myndband þar sem steinn er kastað í vatnið og þú sérð öldurnar breiða úr sér.
Svona geturðu nákvæmlega ímyndað þér útvarpsbylgjur, og ég mun segja nokkur orð um það eftir stutta stund.
Sjáum hvort það virki.
Svo, til að rifja upp: Hvað er útvarpsbylgja – bara til að gefa þér smá hugmynd.
Hver er þá munurinn á útvarpi – sem við höfum haft í hundrað ár eða lengur – og
farsímasamskiptum? Hvers vegna eru notuð svo há tíðni?
Og ekki síst: hvers vegna eru þessir eiginleikar hára tíðni ekki endilega skaðlausir?
Og eftirfarandi ræðumenn munu þá segja meira um þetta.
Allt í lagi, steinninn er að falla.
Allt í lagi, við höfum séð tvö atriði. Bylgjan er að breiðast út.
Í því tilfelli er það, svo að segja, tvívítt bylgja. Þetta er hreyfing efnis.
Og ef þú skoðar kyrrmyndina gaumgæfilega, sérðu að þar eru líka aðrar bylgjur.
Og þannig er raunin einmitt í raunveruleikanum, sem er líka hluti af því sem gerir það svo hættulegt.
Ef ég hef farsímann minn í herbergi eins og þessu – og gerum ráð fyrir að við séum ekki í fyrirlestri – gætu tuttugu
manns eða fleiri verið að nota snjallsímana sína samtímis, sem myndi þýða að boðaskrítið væri í algjörri ringulreið.
Það er dálítið eins og partý.
Allir munu þurfa að bæta sig, og það er ekki endilega það sem við stefnum að núna.
Allt í lagi, svo við höfum séð stein falla í vatnið og vatnið hreyfist.
Það er nánast það sama með útvarpsbylgjur.
Loftnetið geislar, þó ekki í tveimur víddum að þessu sinni, heldur kúlulaga.
Og það sem skiptir mestu máli er að engin efni koma við sögu – það virkar jafnvel í tómarúmi.
Og venjulega sérðu ekkert og heyrir ekkert.
Og sú staðreynd að slíkt fyrirbæri sé yfir höfuð til og hafi verið vísindalega rannsakað er eðlisfræðingnum Heinrich Hertz að
þakka, sem – eftir að hann slökkti skyndilega á hástraumslykkju – setti upp móttakara og þar kviknaði
smá neisti, og þess vegna er þetta kallað "funken".
Það er önnur gríðarlegur munur sem skiptir miklu máli í framkvæmd: eins og við höfum séð ferðast vatnsbylgjur á hraða 20 cm/s.
Hljóðbylgjur – við þekkjum þær líka – 300 m/s; allir hafa upplifað þær einhvern tíma í þrumuveðri.
Þú sérð eldinguna, og eftir því hvar hún var tekur það á milli eins og tíu – eða jafnvel
fleiri – sekúndna áður en þú heyrir þrumu; 300 m/s.
Segulbylgjur ferðast örlítið hraðar – ekki 300 m/s, heldur 300.000 km/s.
Þannig 300.000.000 m/s – milljón sinnum hraðar.
Það er auðvitað mjög mikilvægt fyrir hagnýta notkun.
En til að setja þetta í samhengi: ef einhver á tunglinu kveikti á leysi, myndi það taka
um eina sekúndu fyrir okkur að sjá það héðan.
Ef hið sama myndi gerast á Sólinni, myndi það taka átta mínútur.
Þannig að þetta er bara til að sýna hversu gífurleg fjarlægðin í geimnum eru.
Þetta er nú eina formúlan: bylgjulengd er tengd ljóshraða c, 300.000 km/s deilt með tíðni.
Svona geturðu ímyndað þér það: svo margar öldur skola framhjá þér.
Með öðrum orðum, því hærri tíðni, því styttri bylgjulengd.
Svo notar núverandi 5G bylgjulengdir í þessu bili , og miðbylgjutíðnir voru notaðar
áður; þær voru 1.000 metrar eða 1.600 metrar.
Svo kallaðar stuttbylgjulengdir voru til dæmis 49 metrar, sem þýddi að þær voru enn í kílóhertza (kHz) sviðinu.
Og það var ekki fyrr en með FM – ofurstuttbylgju, eins og henni var þá kallað (þó að í dag teljist hún auðvitað enn
tiltölulega löng) – að við færðumst inn í megaherts (MHz) sviðið, þ.e. eina milljón sveiflna á sekúndu.
Allt í lagi, það er allt fyrir nokkur grunnatriði í bili.
Svo skulum við hafa í huga: þú getur hvorki heyrt né séð rafsegulbylgjur.
Sumir finna það, flestir ekki, og ég finn það heldur ekki.
Og þau breiðast út ótrúlega hratt, og bylgjulengd eða tíðni er ekki alveg ómarktæk.
Jæja, við höfum haft útvarp í það sem virðist vera "aldur og þrír dagar".
Það var miðlægur sendari – "eilífð og þrír dagar" er um það bil 100 ár – margir móttakendur, en aðeins einn sendari,
eins og ég sagði, og upplýsingaflæðið fór aðeins í eina átt.
Og á miðbylgju var bandbreiddin sérstaklega þröng, því að hún var jú aðallega notuð til
að senda tal eða tónlist af hóflegum gæðum.
Og það leiðir okkur að einu atriði:
Ef ég vil senda upplýsingar – tal, tónlist eða myndband – krefst það ekki aðeins einnar tíðni, heldur ákveðins tíðnisviðs.
Svo ég þarf að borga fyrir það.
Þegar kemur að farsímasamskiptum tölum við ekki í kílóhertza; við byrjuðum á megahertza og nú tölum við í
gígahertza – það er sviðið upp að 6 eða 8 GHz fyrir 5G.
Ég kem aftur að því af hverju háar tíðnir eru svo mikilvægar eftir stund.
Svo, farsímasamskipti – það er ljóst að við höfum sendi, grunnstöðina, venjulega um kílómetra eða nokkra kílómetra í burtu
– með 5G getur hún verið jafnvel aðeins 100 metra í burtu – margir símar sem virka sem móttakarar og margir símar sem virka
sem sendarar á sama tíma; ég hafði þegar nefnt það stuttlega.
Það verður yndisleg ringulreið þegar þau eru öll að gera eitthvað í einu.
Og ég þarf alltaf meiri bandbreidd og hærri gagnaflutningshraða.
Að auki geturðu hugsað um það á sama hátt og alríkisfjárlögin:
Það var um það bil árið 1950, þegar ég fæddist – á svæðinu um 100 milljónir, hundruð milljóna.
Það þýddi að ég gat fjármagnað verkefni sem voru metin á 2–3 milljónir.
Við erum að tala um milljarða núna, og auðvitað mun ég þurfa sambandsfjárlög upp á um 500 milljarða eða svo.
Það er nánast það sama hér: ef ég vil flytja gögn á háum hraða, þarf ég mun meiri bandbreidd.
Dæmigerð dæmi: Upprunalega analógsjónvarpið hafði bandbreidd upp á um 5 MHz.
Stafrænt er það aðeins um 1 MHz og aðeins meira.
Þegar kemur að GHz fer það eftir því hvaða bandbreidd ég nota og hversu mikið gögn ég vil
flytja á þeim tíma, og þetta er meðhöndlað dýnamískt.
Svo, aftur að bandbreiddinni – ég var einmitt að nefna þetta – analog útsendingar eru viðkvæmar fyrir truflunum, en stafrænar
sjónvarps- og útvarpsútsendingar eru ónæmar fyrir truflunum.
En ég nefndi bara í framhjáhlaupi að stafræn sjónvarpsútsendingar hafi smávægilegar kerfislegar villur.
Ef einhverjir fótboltaáhugamenn eru meðal okkar, kíkið næst þegar leikmaður – sem er frekar lítill, kannski klæddur í
eitthvað rautt – hleypur yfir græna völlinn; ef þið skoðið nánar, sjáið þið að þunn lína er alltaf í kringum hann.
Þetta er villa, en hún er ekki sérstaklega áberandi.
Fræðilega séð er þetta það sem kallað er Gibbs-fyrirbærið – ég mun ekki segja neitt meira um það.
Svo, sending – ég hef einmitt útskýrt hvers vegna svona háar tíðnir eru notaðar.
Öll útsending krefst ákveðins magns tíðnisviðs.
Það má ekki skarast við hin.
Og ef ég á marga rásir, þá þarf ég einfaldlega mun meira bandbreitt, og ef ég vil
flytja mikið af gögnum, þá þarf ég enn meira.
Svo, myndband – eins og ég hef þegar sagt – MHz, mikið gagn: 10 til 100 MHz.
Það er líklega hægt að gera enn meira, allt eftir aðstæðum.
Alveg örugglega 6G – þó það ráðist alltaf af því hvaða kröfur þú hefur á hverjum tíma.
Allt í lagi, ég hafði þegar stuttlega minnst á þetta í framhjáhlaupi, viljandi, því þegar ég er bara að tala hlusta
menn venjulega betur en þegar þeir horfa á eitthvað samtímis.
Svo: 100 MHz er að því leyti sambærilegt við – ég þarf fjárhagsáætlun upp á milljarða
evra, eða tíðniráðstöfun upp á gígaherts.
Og í myndlinunni þar til hægri sérðu bandbreiddirnar sem til dæmis UMTS krafðist – það var 3G –
síðan þurfti LTE mun meira, og nú þarf 5G enn meira.
Og eins og ég sagði, fer það eftir aðstæðum; það er tekið á því sveigjanlega, en svona geturðu meira og minna ímyndað þér það.
Allt í lagi, svo nú höfum við farið yfir grunnatriðin, svo að segja, og það sem kemur næst er, segjum svo, lykilatriðin.
Svo, þetta nær yfir grunnatriðin að svo stöddu. Hér eru spektrin aftur.
Eins og sjá má krefst 5G töluvert meira en 4G eða LTE. Að auki stendur LTE fyrir "Long Term Evolution".
Nokkuð merkingarlaus hlutur, sem hefur einnig mismunandi stig.
Hér verða hlutirnir áhugaverðir úr líffræðilegu sjónarhorni eða hvað varðar mögulega skaðvænni.
Það er eitt skilyrði: því hærri tíðni, því meiri orka sem berst.
Sum ykkar kunna að vita að útvarpsbylgja er bylgja, en á sama tíma er hún líka dálítið eins og örlítið fallbyssu­kúla
eða ljósagn – í tilviki ljóss er hún einnig kölluð ljósagn.
Og því hærri tíðni, því meiri orka er í henni.
Og þegar þetta 5G-bylgja er gleypið af húðinni minni eða augunum mínum, fer hún á ákveðna dýpt og er alveg gleypin.
Og ef ég er núna að tala um, segjum, 100 MHz samanborið við 8 GHz, þá er það 80 sinnum meiri
orka á hverja orkupakka sem skellur á mig þar.
Það er bæði bylgja og einhvers konar pakki, allt eftir því hvernig þú lítur á það.
Og það er það versta af öllu.
Ég heyrði einhvern segja í fyrirlestri eða kynningu: "Já, það er frábært", eða hvað sjáum við?
Hér sjáum við að því hærri tíðni sem er, því grynnri er innrennslishraði.
Þetta er innrásardýptin, þetta er tíðnin – báðar eru logaritmískar framsetningar.
Annars myndirðu ekki sjá neitt ef það væri línulegt, og við munum hafa í huga að því
hærri tíðni sem er, því grynnri innstreymisdýpið.
Þetta var sagt: "Það er gott, þá fer það ekki alveg svona djúpt inn."
Meðal annars er ég einnig löggiltur geislunarverndarfulltrúi, þar sem ég hef unnið með geislavirk efni í mörg ár.
Þá lærði ég að því grynnri sem innrásin er, því verri er hún. Af hverju?
Orkuþéttleiki – það skiptir ekki máli hvort um sé að ræða geislavirkjóandi eða ógeislavirkjóandi geislun.
Því minni sem innstreymisdýpið er, því meiri orka er geymd í tilteknu rúmmáli.
Og ég held að það sé skiljanlegt: því meiri orka sem er þjappuð saman í tilteknu rúmmáli, því meiri líkur
eru á að hún valdi vandamálum og leiði til skemmda.
Fólk hefur í raun verið nokkuð naíf þegar það segir: "Já,jónandi geislun – auðvitað er hún skaðleg – en staðreyndin er sú
– og næstu ræðumenn munu án efa fjalla um þetta nánar – að einnig eru vandamál tengd þessari ekki-jónandi geislun."
Jæja, þetta er kannski mikilvægasta glæran af öllum.
Grunn innrásardýpt er ekki góð, heldur slæm.
Svo, til vinstri sjáum við skema sem er dæmigerð fyrir 5G.
Ekki allt 5G – það er að segja, 5G á landsbyggðinni hefur þetta ekki – en á þéttbýlissvæðum mun það virka þannig að í stað
þess að nota eina loftnet er svokallað loftneta-röð – til dæmis 8×8 sendarar – sem myndar geisla með rafmagnsstýringu.
En geisli – þú gætir hugsað um logabrennu eða leysigeisla, en það er ekki það sem þetta er.
Á meðan ég var að undirbúa þessa ræðu þurfti ég fyrst að læra hana sjálfur.
Það er meira eða minna eins og ég hafði líka ímyndað mér það.
En nei, það er ekki alveg rétt – þau eru líka kölluð "blýantsgeislar" – en þetta er í raun
svona: þetta er það sem kallað er pólardíagramm.
Þetta sýnir þá stefnu sem merkiþéttleikinn beinist í þegar svo margar einstakar loftnetar senda samhæfð, og
við erum að horfa í 0°-stefnuna – það er aðalhnúðurinn; þessir hlutir eru einnig kallaðir hnúðar.
Það er ekki eins staðbundið né eins stefnubundið, en það er auðvitað mun betra fyrir notkunina en ef það
væri stefnulaus, eins og við sáum með kúlulaga bylgjur.
Það beinist sérstaklega að þeim sem þarfnast þess og, að litlu leyti, umhverfi þeirra, á meðan aðrir taka það ekki mjög eftir.
Það er vissulega jákvætt, en hver sem stendur í geislunarbrautinni – og það er ekki bara sá sem um
ræðir, heldur kannski líka einhver sem stendur við hlið hans – mun eðlilega einnig verða fyrir áhrifum.
En eins og ég hef þegar sagt, er raunverulega meiri hættan þinn eigin búnaður, að minnsta kosti ef þú heldur honum svona .
Ef þú notar hands-free-aðgerðina og heldur henni svona í höndunum, er hún mun betri, svo ég get einungis mælt með henni.
Allt í lagi, svo 5G starfar á 700 MHz, en hér stendur "allt að 26 GHz", svo svo langt sem ég kemst að nær 5G aðeins
upp í 8 GHz – rétt eins og útvarp Yerevan: "Það fer eftir!"
Svo, ef ég er á landsbyggðinni, þá mun ég nota lægri tíðnir.
Af hverju? Vegna þess að þau eru nánast ekki frásogin af loftinu, svo ég þarf ekki grunnstöð fyrir þetta svæði.
Ef ég vil vinna með stefnusgeisla – þ.e. á hæstu tíðnum – þá þyrfti ég, sem grófar áætlun, líklega 100
minni grunnstöðvar. Það er miklu dýrara, að lokum.
Og svo er þar miðhluti og þrengri hluti.
Og þannig þarftu að ímynda þér það. Svo Vilsbiburg er ekki sérstaklega stór; ég held að hún sé frekar meðalstór bær.
Og þegar við erum í stærri borg verður 5G þar í boði – líklega hvort sem það er í dag eða einhvern tíma í náinni framtíð – þó
muni taka ákveðinn tíma að koma öllum tæknilegum þáttum í gagnið.
Það kostar þó nokkra peninga, að lokum.
Allt í lagi, þá er þetta búið – segjum svo – ég hef rétt í þessu lýst tæknilegum hliðum málsins og
gefið smá vísbendingu um hvar vandamál gætu legið.
Almennt séð finnst mér að svokallað varúðarregla vanti.
Í ESB hefur það í raun verið venja hingað til að ný tækni sé ekki tekin í notkun fyrr en rétt áhættugreining og rétt áhættumat
hafa verið framkvæmd til að tryggja að hún sé í raun örugg.
Í Bandaríkjunum er þetta svolítið öfugt.
Fyrst ferðu bara beint í það, svo sérðu hvort eitthvað gerist, og ef svo er, þá beitirðu bremsunum.
Kæri fyrirlesari okkar, Ronny, nefndi einnig Covid-19 sprautuna fyrr; í því tilfelli giltu varúðarreglurnar vissulega alls ekki.
Jafnvel fyrrverandi fjármálaráðherra okkar sagði: "Við erum öll kanínur í tilraun."
En ég er viss um að fáir þeirra sem sitja hér hafi leyft sér að vera notuð sem tilraunadýr.
Þannig að þegar kemur að farsímasamskiptum tel ég að í sumum atriðum hafi varúðarreglunni ekki verið fylgt.
Og ég tókst mér að halda mig nánast nákvæmlega við tuttugu mínúturnar.
Svo, til að rifja upp: útvarpsbylgjur – þú sérð þær ekki; þær ferðast í gegnum tómarúm, en á ótrúlega miklum hraða.
Og farsímasamskipti hafa án efa gagnleg notkunarsvið, eins og Ronny hefur þegar bent á.
En eins og ég sagði, gildir varúðarreglan í raun.
Því hærri tíðni, því meiri orkuinnstreymi; og á þéttbýlissvæðum er eða mun verða stefnubundin geislun.
Annars vegar er gott að heildarútsetningin lækki aðeins, en hins vegar er það ekki svo gott – hver sem
er í geislnum verður þá fyrir örlítið hærri skammti.
Já, þetta er það. Takk.
Símalínugeislun og Wi-Fi-geislun skaðar fólk, dýr og umhverfið. Við þurfum geislunarfrí svæði! asza.org