Макароны за бесконечные радиопередачи

«Скручивание» радиоволн позволяет на порядок увеличить число каналов вещания на одной частоте

На глазах у всей Венеции итальянские и шведские ученые показали, что в одном радиочастотном диапазоне можно вещать на двух и более каналах. Для этого волны пришлось «скрутить» в виде любимых итальянцами макарон-спиралей. Изящная идея позволяет на порядок увеличить объем циркулирующей на Земле информации.

Группа итальянских и шведских ученых, предположительно, решила проблему перегрузки радиоэфира. «Скрутив» радиоволны в форме пасты фузилли (на фото), немного похожей на привычные нами спирали, ученые открыли путь к передаче и приему бесконечного числа радиоканалов. Более того, эксперимент был подтвержден в реальных условиях: две «скрученные» радиоволны были пропущены через воды Венеции.

За экспериментом у Дворца дожей наблюдали более двух тысяч горожан. Первого автора работы — Фабрицио Тамбурини — итальянская пресса уже называет новым Маркони.

Результаты исследования были опубликованы вчера в журнале немецкого физического общества New Journal of Physics вместе с видео, которое прекрасно иллюстрирует работу авторов.

Цифровой мир развивается все более и более активно, а это значит, что использование новых мобильных смартфонов, беспроводного интернета, цифрового телевидения занимает все большее и большое количество радиочастот. Количество свободных частотных диапазонов для передачи информации становится все меньше и меньше.

«Чтобы понять, как перегружен эфир, достаточно попытаться отправить sms с мобильного телефона в канун Нового года», — приводит простой пример Тамбурини, слова которого приводит пресс-служба Института физики (Великобритания).

Исследователи из Университета Падуи (Италия) и Лаборатории Ангстрема (Швеция) предложили решение проблемы перегрузки эфира, работая с каждым диапазоном длин волн так, чтобы он мог предоставлять более одного канала для передачи данных.

Волну можно «скрутить» вокруг своей оси определенное количество раз — или по часовой, или против часовой стрелки,

она как раз станет похожей на пасту фузилли.

Таким образом, волна может принять несколько конфигураций.

«В трехмерном пространстве «волны-фузилли» никак не мешают друг другу. Хотя они сохраняют одинаковый частотный диапазон, их можно генерировать независимо, также независимо они смогут проходить через среду и регистрироваться конечным «потребителем». Их поведение будет соответствовать поведению независимых каналов коммуникации», — уверен Тамбурини.

Демонстрация успеха идеи была сравнима по красоте с лазерным шоу на Главном здании МГУ в Москве. Две «скрученные» радиоволны частотой 2,4 ГГц были переданы на расстояние 442 м с маяка на острове Сан-Джорджо в венецианской лагуне, живописный вид которого известен всякому гостю венецианской площади Сан-Марко, прямо на не менее знаменитый фасад дворца дожей. Там были успешно собраны данные с двух независимых каналов.

«Во вполне экономически обоснованных пределах мы можем использовать пять состояний углового момента — от «минус 5» (против часовой стрелки) до «плюс 5» (по часовой стрелке), включая нескрученные волны.

Используя волны такого типа, можно генерировать 11 каналов в одном частотном диапазоне.

Но это не предел. Используя технологии, сходные с созданными для цифрового ТВ, можно увеличить число каналов до 55 на одной частоте», — подытожил Тамбурини.

Новая технология может не только увеличить количество информации, циркулирующей на нашей планете, но и открыть новые горизонты исследования всей Галактики. Например, черные дыры постоянно вращаются, и, если через них проходят волны, им тоже приходится «закручиваться» вместе с черной дырой. Тамбурини уверен, что, анализируя скрученные волны, в частности дошедшие до нас от центра Млечного Пути, астрономы смогут узнать гораздо больше о «монстре массой в миллион солнц».