Acum devine interesant.
Criteriu: Cu cât frecvența este mai mare, cu atât energia transmisă este mai mare.
Poate că unii dintre voi știu deja că un semnal radio este o undă, dar, în același timp, seamănă și cu un mic glonț de tun.
Și cu cât frecvența este mai mare, cu atât energia conținută de obiectul respectiv este mai mare.
Bine, atunci aș dori să-l prezint în sfârșit pe primul vorbitor.
Este cunoscut ca un personaj pitoresc, nu doar în cercul nostru, ci și mult dincolo de acesta, deoarece extrem de simpaticul și
foarte apreciatul meu coleg din consiliul de administrație al MWGFD, fizicianul și profesorul Werner Bergholz, este, de
asemenea, membru expert în diverse comisii de anchetă – de exemplu, în cele privind analiza situației
legate de pandemie din landurile Brandenburg și Turingia.
Este fost profesor de inginerie electrică la Universitatea Jacobs din Bremen și a lucrat, de asemenea, timp de 17 ani
la Siemens, în München și Regensburg, în calitate de expert în managementul calității și al riscurilor.
Suntem nerăbdători, dragă Werner, să aflăm ce ne vei spune în prelegerea ta introductivă pe tema de astăzi, intitulată
„Tehnologia de telefonie mobilă: principii fizice și avantaje tehnice ale 5G”, și, cu aceste cuvinte, îți dau cuvântul.
Îți mulțumesc mult, dragă Ronny, pentru aceste cuvinte amabile.
Am scris, într-adevăr: „Bazele fizice și avantajele tehnice”. Dar – punct, punct, punct...
Voi vorbi mai întâi despre noțiunile de bază și, așa cum am scris în dosarul de presă, voi începe cu Adam și Eva.
Și acum o să vă arăt un videoclip scurt, în care se aruncă o piatră în apă și se vede cum se propagă valul.
Exact așa ne putem imagina undele radio, iar eu voi spune imediat ceva în legătură cu asta.
Să vedem dacă funcționează.
Deci, să recapitulăm: Ce este o undă radio – ca să ne facem o idee despre asta.
Care este diferența dintre radiodifuziune – pe care o avem deja de 100 de ani și chiar mai mult – și
telefonia mobilă? De ce sunt necesare frecvențe atât de înalte?
Și cel mai important: de ce aceste caracteristici ale frecvențelor înalte nu sunt neapărat inofensive?
Iar următorii vorbitori vor oferi mai multe detalii în acest sens.
Deci, piatra o să cadă imediat.
Deci, am observat două lucruri. Valul se extinde.
În acest caz, este vorba practic de o undă bidimensională. Aceasta reprezintă mișcarea materiei.
Și, după cum se vede acum în imaginea statică, mai sunt și alte valuri.
Și asta corespunde exact realității, ceea ce contribuie într-o oarecare măsură la caracterul periculos al situației.
Dacă am telefonul mobil într-o astfel de încăpere – și să presupunem că nu ne aflăm tocmai la o prelegere – atunci probabil
că vreo 20 de persoane sau mai multe își folosesc smartphone-ul în acel moment, ceea ce ar
însemna că există o interferență de semnale.
E cam ca la o petrecere.
Toți trebuie să-și intensifice eforturile, iar asta nu este neapărat de dorit în acest moment.
Bine, deci am aruncat o piatră în apă și am văzut că apa se mișcă.
În cazul undelor radio, situația este similară.
Antena emite, însă acum nu bidimensional, ci sferic.
Și, cel mai important, nu conține nicio substanță, funcționează și în vid.
Și, de obicei, nu vezi nimic, nu auzi nimic.
Iar faptul că există așa ceva și că a fost studiat științific, îl datorăm fizicianului Heinrich Hertz, care – a întrerupt
brusc un curent puternic, apoi a construit un receptor, iar atunci s-au produs niște scântei, de aceea se numește „funken”.
Mai există o diferență uriașă, care este foarte importantă în practică: undele de apă, după
cum am văzut, se propagau cu o viteză de 20 cm/s.
Undele sonore, pe care le cunoaștem cu toții, cu o viteză de 300 m/s, pe care fiecare
le-a simțit măcar o dată în timpul unei furtuni.
Se vede fulgerul și, în funcție de locul în care a lovit, durează între una și zece secunde – sau
chiar mai mult – până când se aude tunetul, 300 m/s.
Undele electromagnetice se propagă puțin mai repede, și anume nu cu 300 m/s, ci cu 300.000 km/s.
Adică 300.000.000 m/s, de un milion de ori mai repede.
Desigur, acest lucru este foarte important pentru aplicarea practică.
Dar, ca să punem lucrurile în perspectivă: dacă cineva aprinde un laser pe Lună, durează
aproximativ o secundă până când se vede de aici.
Dacă același lucru s-ar întâmpla pe Soare, ar dura opt minute.
Asta ca să vă faceți o idee despre cât de mari sunt distanțele în spațiu.
Aceasta este acum singura formulă: lungimea de undă este legată de viteza luminii c, 300.000 km/s împărțită la frecvență.
Cam așa se poate imagina: trec atâtea valuri pe lângă tine.
Adică, cu cât frecvența este mai mare, cu atât lungimea de undă este mai mică.
Deci, tehnologia 5G actuală folosește lungimi de undă în acest interval , iar undele de lungime medie se foloseau pe vremuri,
acestea având lungimi de 1.000 de metri sau 1.600 de metri.
Așa-numitele unde scurte aveau, de exemplu, o lungime de 49 de metri, ceea ce însemna că
se aflau încă în domeniul kiloherților (kHz).
Și abia odată cu apariția undelor FM – undele ultra-scurte, așa cum se spunea pe atunci (astăzi, desigur, ar fi
considerată o lungime relativ mare) – s-a trecut la domeniul megahertzilor (MHz), adică la 1 milion de oscilații pe secundă.
Deci, asta e, deocamdată, în ceea ce privește câteva aspecte de bază.
Deci, să reținem: undele electromagnetice nu se aud și nu se văd.
Unii o simt, majoritatea nu, iar eu nu.
Și se propagă cu o viteză incredibilă, iar lungimea de undă sau frecvența nu sunt deloc neglijabile.
Ei bine, avem radioul de „o veșnicie și trei zile”.
Exista un singur emițător central – „o veșnicie și trei zile” înseamnă aproximativ 100 de ani –, mulți receptori,
dar, așa cum am spus, doar un singur emițător, iar fluxul de informații se desfășura într-o singură direcție.
Și, mai ales în cazul undelor medii, lățimea de bandă era redusă, deoarece se transmiteau, în
esență, vorbire sau muzică de calitate modestă.
Și asta ne duce acum la un aspect:
Când vreau să transmit informații – vorbire, fișiere audio sau video –, acest lucru nu se realizează doar cu
o singură frecvență, ci cu o anumită lățime de bandă.
Deci trebuie să plătesc pentru asta.
În domeniul telefoniei mobile nu vorbim de kilohertzi, la început se vorbea de megahertzi, iar acum de gigahertzi – aceasta este
banda de frecvență de până la 6 sau 8 GHz în cazul rețelei 5G.
O să revin imediat asupra motivului pentru care frecvențele înalte sunt atât de importante.
Deci, acum să vorbim despre telefonia mobilă, e clar, avem un emițător, stația de bază, situată de obicei la un kilometru sau
la câțiva kilometri distanță – în cazul 5G, distanța poate fi de doar 100 de metri –, multe telefoane care funcționează
ca receptoare și multe telefoane care funcționează simultan ca emițătoare; am menționat deja acest lucru pe scurt.
Iese o salată frumoasă, când toți fac ceva în același timp.
Și am mereu nevoie de o lățime de bandă mai mare și de o viteză de transfer mai mare.
De altfel, ne putem imagina acest lucru la fel ca în cazul bugetului federal:
Asta se întâmpla pe vremuri, pe la 1950, când m-am născut, în jur de 100 de milioane, sute de milioane.
Astfel, am putut finanța proiecte în valoare de 2-3 milioane.
Acum vorbim de miliarde, așa că, bineînțeles, am nevoie de un buget federal de vreo 500 de miliarde sau cam așa ceva.
Cam așa stau lucrurile și aici: dacă vreau să transmit date la viteze mari, am nevoie de mult mai multă lățime de bandă.
Un exemplu tipic: în cazul televiziunii analogice originale, lățimea de bandă era de aproximativ 5 MHz.
În format digital, mai rămân doar aproximativ 1 MHz și puțin mai mult.
În cazul frecvențelor de ordinul GHz, totul depinde de lățimea de bandă pe care o folosesc și de cantitatea de
date pe care doresc să o transmit în acel moment, iar acest lucru se realizează în mod dinamic.
Revenind la lățimea de bandă – de fapt, tocmai am menționat acest lucru –, radiodifuziunea analogică este
susceptibilă la interferențe, în timp ce televiziunea și radiodifuziunea digitală sunt rezistente la interferențe.
Dar am menționat doar în treacăt că televiziunea digitală prezintă mici erori sistematice.
Dacă sunt fani ai fotbalului printre noi, fiți atenți: dacă jucătorul este mic, poartă poate ceva roșu și
aleargă pe gazonul verde, acesta are întotdeauna o linie subțire în jurul său, dacă vă uitați cu atenție.
Este o greșeală, dar nu se observă prea mult.
Din punct de vedere matematic, este vorba despre așa-numitul fenomen Gibbs – nu voi spune mai mult despre asta.
Deci, în ceea ce privește transmisia, am explicat deja de ce sunt necesare frecvențe atât de înalte.
Fiecare transmisie necesită un anumit buget de frecvență, o bandă de frecvență.
Acest lucru nu trebuie să se suprapună cu celelalte.
Și dacă am multe canale, atunci am nevoie de o lățime de bandă mult mai mare, iar dacă vreau să
transmit multe date, am nevoie de și mai multă.
Deci, videoclipul, așa cum am spus deja, MHz, multe date, de la 10 la 100 MHz.
Probabil că se poate și mai mult, depinde de situație.
În ceea ce privește 6G, cu siguranță – depinde întotdeauna de cerințele pe care le ai în acel moment.
Bine, am menționat deja asta pe scurt, în mod intenționat, pentru că atunci când doar povestesc ceva, oamenii sunt
mai atenți decât atunci când văd și ceva în același timp.
Deci: 100 MHz înseamnă aproximativ că am nevoie de un buget de miliarde de euro sau de un buget de frecvență de gigahertzi.
Iar în graficul de mai jos, în partea dreaptă, sunt prezentate lățimile de bandă necesare, de exemplu, pentru UMTS, care era
tehnologia 3G; apoi, LTE are deja o lățime de bandă semnificativ mai mare, iar acum 5G necesită o lățime de bandă și mai mare.
Și, așa cum am spus, depinde de situație, se abordează cu flexibilitate, dar cam așa îți poți imagina lucrurile.
Bine, acum avem, să zicem, noțiunile de bază, iar ce urmează să vedem sunt, să zicem, aspectele critice.
Acestea au fost, deocamdată, noțiunile de bază. Iată din nou spectrele.
Se vede că 5G necesită mult mai mult decât 4G sau LTE. Apropo, LTE înseamnă „Long Term Evolution”.
Un lucru destul de neînsemnat, care are și diferite stadii.
Acum lucrurile devin interesante din punct de vedere biologic sau al potențialelor efecte nocive.
Există un criteriu: cu cât frecvența este mai mare, cu atât energia transmisă este mai mare.
Poate că unii dintre voi știu deja că un semnal radio este o undă, dar, în același timp, este și ca un mic glonț
de tun sau un foton – în cazul luminii, se numește foton.
Și cu cât frecvența este mai mare, cu atât energia conținută de obiectul respectiv este mai mare.
Iar dacă acest val de 5G este absorbit de pielea mea sau de ochii mei, acesta are o anumită
adâncime de pătrundere și este absorbit în totalitate.
Și dacă acum vorbesc, să zicem, de 100 MHz în comparație cu 8 GHz, asta înseamnă de 80 de ori mai multă
energie pe pachet de energie, care acționează asupra mea.
Este în același timp o undă și un fel de pachet, în funcție de cum o privești.
Și asta e cel mai rău lucru din lume.
Am auzit într-o prelegere sau într-o prezentare: „Da, e grozav”, sau ce vedem?
Aici observăm că, cu cât frecvența este mai mare, cu atât adâncimea de penetrare este mai mică.
Aceasta este adâncimea de pătrundere, aceasta este frecvența – ambele sunt reprezentări logaritmice.
Altfel, nu s-ar vedea nimic dacă ar fi liniar, iar noi reținem doar că: cu cât frecvența este mai
mare, cu atât adâncimea de penetrare este mai mică.
S-a spus următoarele: „E bine, așa nu intră atât de adânc.”
Printre altele, am și o pregătire în domeniul protecției împotriva radiațiilor, deoarece
am lucrat mulți ani cu substanțe radioactive.
Acolo am învățat că, cu cât adâncimea de pătrundere este mai mică, cu atât este mai rău. De ce?
Densitatea energetică, indiferent dacă este vorba de radiații ionizante radioactive sau de radiații neionizante.
Cu cât adâncimea de pătrundere este mai mică, cu atât mai multă energie se acumulează într-un volum dat.
Și asta mi se pare logic: cu cât ajunge mai multă energie într-un anumit volum, cu atât este mai mare probabilitatea ca
aceasta să provoace eventual probleme și să cauzeze daune.
De fapt, s-a spus într-un mod destul de naiv: da, radiațiile ionizante sunt, evident, dăunătoare, dar adevărul este – iar
următorii vorbitori vor prezenta cu siguranță acest aspect mai în detaliu – că există probleme și în cazul radiațiilor neionizante.
Așadar, aceasta este probabil cea mai importantă diapozitivă dintre toate.
O adâncime redusă de pătrundere nu este un lucru bun, ci unul rău.
Așadar, în stânga vedem o reprezentare schematică tipică pentru 5G.
Nu în cazul întregii rețele 5G – adică în zonele rurale nu se va întâmpla așa –, dar în zonele dens populate se va proceda astfel
încât nu se va folosi o singură antenă, ci o așa-numită matrice de antene, de exemplu 8x8 emițătoare,
pentru a genera un fascicul prin manipulare electrotehnică.
Dar când auzi cuvântul „rază”, te gândești la o lanternă sau la un laser, dar nu e vorba de asta.
În timpul pregătirii pentru această prezentare, a trebuit să învăț și eu mai întâi.
Cam așa mi-am imaginat și eu.
Dar nu, nu este așa, se mai numesc și „raze de creion”, ci mai degrabă așa: aceasta este o așa-numită diagramă polară.
Acest lucru arată în ce direcție se îndreaptă intensitatea atunci când există atâtea și atâtea antene individuale care emit
coordonat între ele, iar noi privim în direcția de 0 grade; aceasta este lobiul
principal – aceste elemente sunt denumite și „lobi”.
Nu este atât de localizată și de direcționată, dar, desigur, este mult mai potrivită pentru aplicație decât dacă ar fi o radiație
omnidirecțională, așa cum am văzut în cazul undelor sferice.
Se concentrează în mod specific asupra celui care are nevoie de ajutor și, într-o oarecare măsură, asupra
mediului său, iar restul nu mai observă prea multe.
Este, într-adevăr, un aspect pozitiv, dar cel care se află în zona de radiație – și nu este vorba doar de
el, ci poate și de cineva care se află întâmplător lângă el – va fi, desigur, și el afectat.
Dar, așa cum am spus deja, pericolul cel mai mare îl reprezintă de fapt propriul
dispozitiv, cel puțin atunci când îl folosești așa .
Când folosești funcția „mâini libere” și ții telefonul în mână așa, e mult mai bine, așa că nu pot decât să-l recomand.
Bine, deci 5G are 700 MHz, aici scrie până la 26 GHz, așa că, din câte știu eu, 5G ajunge doar
până la 8 GHz – exact ca la Radio Erevan: „Depinde!”
Deci, dacă am o zonă rurală, acolo folosesc frecvențele joase.
De ce? Pentru că acestea practic nu sunt absorbite de aer, așa că nu am nevoie de o stație de bază pentru această zonă.
Dacă vreau să lucrez cu un fascicul orientat, adică cu frecvențele cele mai înalte, atunci, după o
estimare aproximativă, probabil că voi avea nevoie de 100 de stații de bază mai mici. Asta e mult mai scump.
Și mai există o zonă de mijloc și o zonă mai îngustă.
Și cam așa trebuie să-ți imaginezi. Deci, Vilsbiburg nu e un oraș foarte mare; cred că e mai degrabă unul de dimensiuni medii.
Și când ne aflăm într-un oraș mai mare, acolo se va numi 5G – foarte probabil, fie chiar de azi, fie în viitorul
apropiat – 5G; durează totuși ceva timp până când totul va fi pus în practică din punct de vedere tehnic.
Totuși, costă și ceva bani.
Bine, deci acestea sunt acum – să zicem – am prezentat doar aspectele tehnice și am
sugerat puțin unde ar putea apărea probleme.
În termeni generali, simt lipsa așa-numitului principiu de precauție.
În UE, până acum era de fapt o practică obișnuită ca o nouă tehnologie să fie introdusă abia după ce, pe baza unei
analize și a unei evaluări rezonabile a riscurilor, se ajungea la concluzia că aceasta este, de fapt, acceptabilă.
În SUA, lucrurile stau puțin invers.
Mai întâi acționezi, apoi vezi ce se întâmplă și, dacă apare vreo problemă, o oprești.
Dragul nostru moderator Ronny a menționat mai devreme și vaccinul împotriva COVID-19; în cazul acesta,
principiul precauției nu s-a mai aplicat nici pe departe.
Chiar și fostul nostru cancelar federal a spus: „Suntem cu toții cobai”.
Dar sunt sigur că nu mulți dintre cei care se află aici au acceptat să fie folosiți ca cobai.
Așadar, în ceea ce privește telefonia mobilă, sunt de părere că, într-un fel sau altul,
principiul precauției nu a fost respectat.
Și mi-am respectat destul de exact cele 20 de minute.
Deci, să recapitulăm: undele radio nu se văd, se propagă în vid, dar cu o viteză uriașă.
Și telefonia mobilă are, fără îndoială, aplicații utile, așa cum a spus deja și Ronny.
Dar, așa cum am spus, principiul precauției se aplică, de fapt.
Cu cât frecvența este mai mare, cu atât aportul de energie este mai mare, iar în cazul zonelor cu densitate mare de
construcții există sau va exista o radiație direcționată.
Pe de o parte, este bine că expunerea generală se reduce puțin, dar, pe de altă parte, nu este chiar atât de
bine, pentru că cel care se află în raza de acțiune a jetului este expus la un nivel ceva mai ridicat.
Da, asta a fost tot. Mulțumesc.
Radiațiile emise de telefoanele mobile și rețelele Wi-Fi dăunează oamenilor, animalelor și
mediului. Avem nevoie de zone fără radiații! asza.org