Почему сотовые телефоны вредны и как себя, хотя бы минимально защитить? Номофобия или зависимость от телефона Изменение структуры мозга



Развитие сотовой связи получило свое начало еще в 1888 году. Именно тогда Генрихом Герцем была придумана установка, а затем с ее помощью доказан факт существования электромагнитных волн, а также возможности их обнаружения.

Затем уже 25 апреля 1895 года Александром Степановичем Поповым был сделал доклад, посвящённый возможности использования электромагнитных волн для передачи сигнала. Им же тогда и было впервые продемонстрировано устройство, используемое для регистрации электрических колебаний – когерер. Конечно же, до современных технологий, позволяющих применять их для тарифов с безлимитным трафиком, еще было далеко, однако старт был дан.

В то же время, в том же 1895 году, исследователь Гульельмо Маркони провел опыт с электромагнитными волнами. Его целью на тот момент была возможность создания устройства для передачи сообщений. В марте 1896 года Попов, при помощи того самого прибора собственной конструкции, сумел передать на расстояние в 250 метров короткую радиограмму, состоявшую всего из двух слов: «Генрих Герц».

Чуть позже, в 1897 году, Маркони стал обладателем патента на устройство, очень похожее на прибор Попова. Затем Маркони в 1901 году установил на борт парового автомобиля «Торнисрофт» своеобразное радио и провел, таким образом, первую «мобильную» связь. Именно с того времени и началось поистине бурное развитие радиосвязи, и, прежде всего, эти достижения вовсю использовались на военном флоте.

Резкий и значительный перелом в истории становления современной сотовой связи произошел в 1946 году в США. Тогда фирмой AT&T услуга мобильной связи была впервые предоставлена частным лицам. Тогда сотовый телефон располагался только в автомобиле, весил он около 12 килограммов (26,5 фунтов), и, по сути, объединял в себе как телефон, так и приемопередатчик, причем в нем прием и передача велись на совершенно разных радиочастотах. Связь, таким образом, осуществлялась через ретранслятор или же базовую станцию.

Канал «базовая станция – телефон» назывался «uplink» (то есть «восходящая связь»), а вот сам канал «телефон – базовая станция» именовался «downlink» (иными словами, «нисходящая связь»).

При такой радиотелефонной системе весь город обслуживался одной антенной, укрепленной на башне, и, таким образом, было доступно около 25 каналов. Для автомобильной антенны был необходим передатчик волн, который был бы способен передавать радиоволну на расстояние до 70 километров. Таким образом, при такой системе насладиться мобильным общением могли не все желающие – ведь на всех каналов попросту не хватало бы.

А вот устройство, известное ныне, как рация – это уже полудуплексный прибор. Такая система означает, что если на одной и той же радиоволне (то есть, на радиоволне одной частоты) общаются два человека, то разговаривать они могут только лишь по очереди. Ну а мобильный телефон, в свою очередь – это полнодуплексная сеть. Такая система означает, что для разговора вами будет использоваться одна частота, а когда вы слушаете, то другая. При таком порядке вещей оба собеседника, разумеется, могут разговаривать одновременно.

Идея же сотового принципа связи по своей сути подразумевает следующее:

Базовые станции всеми своими зонами покрытия образуют своего рода соты, размер которых уже определяется, в свою очередь, территориальной плотностью абонентов сети. К примеру, в сети, охватывающей, целую страну, количество сот может быть действительно очень большим.

Так, антенна помещается в центре каждой такой соты. Для того, чтобы снизить интерференционные помехи, в соседних сотах используются разные частоты. Именно поэтому одинаковые частоты могут использоваться только в сотах, расположенных на достаточном удалении одна о другой. Группа из семи сот называется «кластер». Кроме этого, максимальный радиус соты ограничен его техническими возможностями и составляет 35 километров (приблизительно 22 мили).

Таким образом, размер соты в реальной сети может зависеть от некоторых следующих факторов:

Во-первых, это географическое положение. Разумеется, что радиус сот на возвышенностях и на равнинной местности немного больше, чем на холмистой местности.

Во-вторых, число пользователей. Понятно, что телефонная нагрузка на один и тот же узел сотовой связи ограничивается пропускной способностью этого узла, потому как существует конечное число вызовов, которые он способен обрабатывать одновременно.

Кроме этого, частотные каналы, которые используются для работы одной из базовых станций сети, могут быть использованы также и другими базовыми станциями этой сети.

Помимо всего прочего, подразумевается еще и понятие «handoff». Это означает, что абонент сети, например Билайн , перемещаясь из одной зоны действия базовой станции в другую, будет способен поддерживать постоянную, непрерывную связь, причем, как с подвижным абонентом, так и с абонентом стационарной, проводной сети.

Сети также охватывают достаточно обширные территории, поэтому абонент, находясь в зоне действия абсолютно любой из подобных базовых станций, может или самостоятельно выйти на связь, или же его может вызвать другой абонент, причем абсолютно независимо от своего местоположения. Именно на этом основывается услуга роуминга, или, к примеру, способность сохранения тех же телефонных номеров Мегафон за пределами страны.

Аспекты современной радиосвязи.

На современном этапе, для мобильных сетей в Европе были выделены следующие диапазоны частот. Так, частоты 890 - 915 МГц (диапазон GSM), 1710 - 1785 МГц (диапазон DCS) используются для установления связи в прямом направлении, то есть от мобильного телефона к базовой станции (иными словами, «восходящий канал»).

А вот частоты 935 - 960 МГц (в диапазоне GSM), 1805 - 1880 МГц (в диапазоне DCS) уже в свою очередь используются для установления связи в обратном направлении, то есть от базовой станции к мобильному телефону (а иначе говоря, «нисходящий канал»). Таким образом, можно считать, что весь диапазон GSM размещен в пределах полосы шириной 2?25 МГц, а диапазон DCS – в пределах полосы 2?75 МГц.

В современных мобильных телефонах используется очень маломощный передатчик. Так, многие аппараты имеют две величины сигнала: 0,6 Вт и 3 Вт (к примеру, большинство радиопередатчиков потребляют от 4 Вт). Из-за того, что мобильные телефоны потребляют невероятно мало энергии, он могут работать преимущественно от батарей. Исходя из того, что маленькая мощность – это маленькие батареи, именно это и делает сотовые телефоны мобильными.

Разумеется, использование сотовой связи требует чрезвычайно большого количества базовых подстанций в любом городе независимо от его размера.

К примеру, в типичном мегаполисе используются сотни подстанций. Это требует достаточных вложений, однако из-за невероятно большого количества людей, пользующихся мобильными телефонами, для одного конкретного человека стоимость связи обходится не очень дорого.

». А не задавались ли вы вопросом, почему мобильный телефон называют сотовым? В этом материале мы расскажем об истории возникновения сотовой связи и принципах ее работы.

Вконтакте

История появления сотовых телефонов

Американский журналист Роберт Слосс предсказал появление «мобильников» ещё в 1910 году. Первыми новую технологию на вооружение получили полицейские – в 1921 г. стражи правопорядка в Детройте получали информацию от диспетчеров по радиосвязи в диапазоне 2 МГц, а уже к 1940 году мобильные телефоны работали уже в 10 000 полицейских машинах по всей стране. А в 1946 г. в Сент-Луисе появился первый общественный подвижной радиотелефон. Связь осуществлялась по двум диапазонам – 150 и 450 МГц.

В 1957 г. московский инженер Куприянович представил мобильный телефон ЛК-1. Прототип «мобильника» весил три килограмма и позволял звонить на 25-30 км в округе.

Уже в следующем году Куприянович представил заметно более усовершенствованную модель ЛК-1 – весом всего в полкилограмма и размером с коробку папирос.

Примерно в то же время специалисты Воронежского НИИ Связи разработали первую в мире систему автоматической (до этого абонентов соединяли вручную) мобильной связи «Алтай». К 1970 г она работала в 30 городах СССР на частоте в 150 и 330 мегагерц. Каждый город обслуживала одна базовая станция, радиус действия составлял от 50 до 100 км, звонили на аппараты «Алтай», городские и междугородные / международные номера.

Современные системы сотовой связи появились в США в 1978 году, когда в Чикаго начались испытания первой такой системы для 2 тыс. абонентов в диапазоне 800 МГц. Первую коммерческую систему сотовой связи жители города получили в октябре 1983 года от компании AT&T. А первой коммерчески успешной сетью сотовой связи стала финская Autoradiopuhelin (ARP, «Автомобильный радиотелефон»). К 1986 году ей пользовались более 30 тыс. абонентов.

Как работает сотовая связь

Современная сотовая сеть состоит из базовых станций – многочастотных УКВ-приемопередатчиков, равномерно распределенных по всей зоне покрытия. Внешне они выглядят как огромные вышки красного или белого цвета со специальным оборудованием.

Вертикальные части антенны отвечают за мобильную связь, круглые — обеспечивают связь с контроллером. Радиус действия базовой станции — 35 километров (но это не предел, см. далее). Каждая базовая станция имеет шесть секторов обслуживания, один сектор принимает до 70 телефонных звонков одновременно. Умножьте 6 на 70 и поймёте, почему на Новый Год никому нельзя дозвониться:).

Рядом стоящие станции никогда не работают в одном и том же диапазоне – иначе не избежать интерференционных помех.

Периодически появляются сообщения о том, что мобильные телефоны якобы абсолютно безопасны. Не верьте этому! Во-первых, для развития опухолей мозга от электромагнитного излучения существует латентный период - лет 10-15. Такой период, с момента их массового использования еще не прошел. Во-вторых, опыты на животных, на которые ссылаются зачастую дают необнозначные результаты. И, в-третьих, за компаниями, которые производят сотовые телефоны стоят огромные деньги и поэтому всегда найдется группа исследователей, которая может получить искомый результат.
Тем не менее, наиболее опасными последствиями микроволнового излучения от сотовых телефонов являются опухоли мозга (обычно на стороне преимущественого расположения при разговоре). Риск нейроэпителиальных опухолей мозга повышается вдвое. У лиц, которые пользовались сотовыми телефонами более 6 лет частота развития другой опухоли - шванномы повышалась на 50%.

Как защитить себя?
при покупке телефона следует интересоваться величиной SAR;
не следует пользоваться сотовым телефоном без необходимости;
дома и в офисе следует пользоваться обычными проводными телефонами;
пользуйтесь чаще услугами SMS;
использовать сотовые телефоны детям и подросткам до 16 лет в случае крайней необходимости;
не пользоваться сотовым телефоном беременным, начиная с момента установления факта беременности и в течение всего периода беременности;
не использовать сотовый телефон лицам, страдающим заболеваниями: неврологического характера, включая неврастению, психопатию, психостению, неврозами, клиника которых характеризуется астеническими, навязчивыми, истерическими расстройствами, а также снижением умственной и физической работоспособности, снижением памяти, расстройствами сна, эпилепсией и эпилептическим синдромом, эпилептической предрасположенностью;
во время соединения с абонентом не держите телефон около головы. В это время его выходная мощность максимальна,
при использовании сотового телефона принимать меры по ограничению воздействия электромагнитного поля, а именно: ограничить продолжительность разговоров (продолжительность однократного разговора - до 3 мин.), максимально увеличивать период между двумя разговорами (минимально рекомендованный - 15 мин.), преимущественно использовать сотовые телефоны с гарнитурами и системами "свободные руки" ("hands free"), а также по возможности пользоваться громкой связью;
во время разговора держать аппарат тремя пальцами и обязательно за нижнюю часть. Если вы держите телефон в кулаке мощность аппарата увеличивается примерно на 70% и тем самым усиливается облучение;
изменять положение трубки при разговорах и в процессе разговора (слева и справа);
при проживании в зданиях из железобетонных конструкций разговор по аппарату мобильной связи следует вести около большого окна, на лоджии или балконе;
не следует разговаривать в автомашине по сотовому телефону, в тоннелях, в металлических гаражах. В автомобиле используйте сотовый телефон с внешней антенной, которую лучше всего располагать в геометрическом центре крыши.
избегайте всякого рода пластинок, якобы защищающих от излучения.

Согласно существующим в Беларуси и России временным допустимым уровням электромагнитных излучений плотность потока (ПП) на пользователей мобильных телефонов не должна превышать 100 мкВт/см2. Необходимо отметить, что в природных условиях значение плотности потока высокочастотного излучения исчезающе мало и составляет лишь 10-15 мкВт/см2.
По международным требованиям излучающую мощность сотовых телефонов измеряют в единицах SAR. SAR (Specific Adsorption Rate) - удельная поглощенная мощность, выраженная на единицу массы тела или ткани. В единицах СИ SAR определяется в ваттах на 1 кг (Вт/кг). Не путайте этот показатель с номинальной мощностью сотового телефона, которая обычно указывается в инструкции. До недавнего времени верхней границей значения SAR в Европе считалась величина 2 Вт/кг.

Общепринята следующая градация величин SAR для мобильных телефонов:
Очень низкая облучающая способность SAR < 0.2 Вт/кг
Низкая облучающая способность SAR от 0.2 до 0.5 Вт/кг
Средняя облучающая способность SAR от 0.5 до 1.0 Вт/кг
Высокая облучающая способность SAR > 1.0 Вт/кг

Величину SAR измерить весьма сложно. Требуется специальное оборудование и фантомы, т.е. имитаторы тканей человеческого организма.Не существует в мире и единой методики измерения SAR.Поэтому данные этого показателя, измеряемые обычно в независимых центрах, могут разниться даже в несколько раз. Наиболее реальным является измерение плотности потока электромагнитного излучения (ПП) сотового телефона, расчет его излучающей способности,исходя из мощности аппарата. Именно по этим показателям можно реально оценить безопасность вашего мобильника.
Так в чем же опасность для здоровья мобильных телефонов? В действии любого электромагнитного излучения принято выделять два эффекта: термический и нетермический (последний часто обозначают как информационный).
Термический эффект. Пояснять его суть не имеет особого смысла. Вы можете его наблюдать, если поместите курицу в микроволновку и через некоторое время получите готовое блюдо. Примерно такое же действие оказывает и излучение от сотового телефона. Это хорошо видно при компьютерной визуализации электромагнитного поля. Вы можете получить этот видео файл и просмотреть его с помощью обычного проигрывателя Windows Media. Учтите еще и то, что антенна, основной излучатель телефона, находится в 3-5 сантиметрах от вашего головного мозга, на который электромагнитное поле и действует. Естественно температура отдельных участков мозга повышается. При длительном разговоре этот эффект можно ощущать по повышению температуры ушной раковины. Подсчитано, что при величине SAR 4 Вт/кг в течение 30 минут температура ткани у здорового взрослого индивидуума поднимается на 1 градус Цельсия. Это неблагоприятный эффект для любых органов, которые будут отвечать нарушением своей функции. Кстати, все нормирование микроволнового излучения от сотовых телефонов, о котором шла и будет идти речь, базируется только на термическом эффекте. Другой орган, подверженный влиянию излучения от сотового телефона, хрусталик глаза. Из-за выполнения своих очень важных функций - поддержания прозрачности и аккомодации он плохо кровоснабжается и поэтому особенно подвержен действию электромагнитного излучения. А это влияет на остроту зрения.
Нетермический или информационный эффект. Изучен весьма слабо. Суть его заключается в следующем. Мобильные телефоны стандарта GSM осуществляют передачу информации импульсами, объединенных в блоки (см. рисунок внизу). Блок состоит из 8 импульсов. В распоряжении каждого пользователя имеется только один из восьми импульсов. Остальные семь принадлежат другим семи абонентам, которые в этот момент на данной частоте могут вести телефонные разговоры. Продолжительность одного GSM-блока составляет 4,616 миллисекунды (мс), следовательно, частота пульсации мобильного телефона составляет 1/4,616 мс=216,6 Гц или округленно 217 Гц. Файл с записью такой частоты мобильного телефона Вы можете получить здесь. С генерацией каждого восьмого импульса происходит и пропорциональное выделение энергии. Если номинальная мощность сотового аппарата, согласно инструкции равна 2 Вт, то мощность, выделяемая при каждом импульсе будет: 2 / 8=0,25 Вт. Это еще не все. Блоки упомянутых импульсов между мобильным телефоном и базовой станцией группируются в мультиблоки, состоящие из 26 повторений. Следовательно, второй частотой, которая испускается сотовым телефоном является частота: 217 / 26= 8,35 Гц. Более того, некоторые виды мобильных аппаратов, работающие в энергосберегающем режиме (DTX), способны генерировать третью частоту - 2 Гц. Вот в этом наборе низкочастотного излучения и состоит ущу одна опасность мобильной связи. Дело в том, что упомянутые частоты сотовых аппаратов совпадают с частотами собственной, естественной биоэлектрической активности головного мозга человека, которые регистрируются на электроэнцефалограмме (ЭЭГ). Так частота 217 Гц совпадает с так называемым гамма-ритмом мозга, 8,35 Гц - с альфа-ритмом, а 2 Гц - с дельта-ритмом. Следовательно, извне (из непосредственной близости) в головной мозг человека переносятся сигналы, который способен взаимодействовать с собственной биоэлектрической активностью головного мозга (например, путем резонанса) и тем самым, нарушать его функции. Такие изменения заметны на электроэнцефалограмме и не исчезают длительное время после окончания разговора. Очень важно отметить еще и то, что именно альфа-волны чрезвычайно индивидуальны, непосредственно связаны с умственной деятельностью человека и как считают, являются отражением сканирования внутренних образов сознания. Абстрактное мышление связано именно с альфа-ритмом мозга, во время сна преобладает дельта-ритм, а гамма-волны - с активной деятельностью человека. Реально ли негативное воздействие пульсирующих источников энергии на организм человека? Медикам известен такой пример, когда воздействие на человека пульсирующим освещением с частотой 15 Гц, имеющего скрытую форму фоточувствительной эпилепсии приводило с возникновению припадка. Как Вам теперь понравится привычка некоторых располагать возле изголовья кровати сотовый телефон и использовать его в качестве будильника. Мобильный телефон ночью не "спит", а постоянно, даже в состоянии ожидания вызова работает в пульсирующем режиме.
О большей подверженности влиянию излучения у молодых людей говорит и исследование, проведенное среди 11.000 пользователей сотовой связи по заказу Norwegian Radiation Protection Board, Национальным Институтом "Рабочей жизни" (Швеция), а также SINTEF Unimed (Норвегия). Изучение показало, что люди, которые использовали телефон менее 2 минут в день, жаловались на дискомфорт и сторонние эффекты. Проблемы со здоровьем возрастают, если пользоваться телефоном дольше. Половина опрошенных абонентов сообщили, что при использовании сотовых телефонов испытывают неприятный разогрев в области головы, вокруг уха. Наибольшему риску подвергаются молодые люди. Те, кому еще нет 30, в 3-4 раза чаще подвержены сторонним эффектам. Особенно чувствительны к высокочастотному излучению мобильных телефонов дети.
Следует учитывать, что в условиях экранирования (автомобиль, железобетонные здания) плотность потока электромагнитного излучения, действующего на человека многократно усиливается.
Основными симптомами неблагоприятного воздействия сотового телефона на состояние здоровья являются:
головные боли;
нарушения памяти и концентрации внимания;
непреходящая усталость;
депрессивные заболевания;
боль и резь в глазах, сухость их слизистой;
прогрессивное ухудшение зрения;
лабильность артериального давления и пульса
(показано, что после разговора по мобильному
телефону артериальное давление может повышаться
на 5 до 10 мм.рт. столба).
Источник

Интернетом через мобильную связь уже давно никого не удивишь. Более того, в некоторых местах это единственный способ более-менее прилично поработать в Интернете. Сотовые операторы это тоже прочувствовали - и продают сотовые модемы(и даже комплекты с ними) - причем, совсем недорого.
НО! Продавая эти модемы операторы рассчитывают на людей неопытных(таких, к сожалению, большинство) и не разбирающихся в принципах распространения радиоволн(таких ещё больше). Реально же сотовый модем(дальше - просто модем) в тех условиях, когда он нужен, работает хуже, чем обычный сотовый телефон. Попробую пояснить почему это происходит всем желающим - и, по возможности, популярно.

1. Стоя или лёжа? Как поляризация влияет на приём

У радиоволн(как и других тоже) есть такое понятие, как поляризация. Грубо говоря, поляризация показывает в какой плоскости происходит колебание. На уроках оптики думаю все видели опыты с поляризационным светофильтром. Поворачивая его легко было видеть, что если свет, например, с горизонтальной поляризацией, то через "вертикально ориентированный" фильтр он не проходит. С радиоволнами дело обстоит то же самое. А поляризация радиоволн определяется тем, как расположена антенна. Вертикально расположенная излучает радиоволны вертикальной поляризации, горизонтально расположенная - горизонтальной.
Классически сложилось, что БС у сотовой связи излучает с вертикальной поляризацией. А почему - легко догадаться по ориентации телефона во время разговора. В большинстве случаев он расположен более-менее вертикально.
Вообще, мы сами можем провести эксперимент, как положение телефона при приёме влияет на уровень сигнала. Возьмем телефон, поместим его вертикально и посмотрим на уровень сигнала. Затем в том же самом месте(почему - будет написано в п.2) повернём его горизонтально. Вы увидите, что в большинстве случаев при горизонтальном положении уровень сигнала будет на одну(или половину) "палку" меньше. А такая разница в местах со слабым приёмом может существенно влиять на качество связи.
А теперь посмотрим на модем - как же он расположен при работе? Горизонтально! Телефон же, связанный по "голубому зубу" с компьютером, мы можем расположить так, как нам больше нравится - хоть горизонтально, хоть вертикально.
Конечно, модем можно подключить кабелем-удлиннителем USB и располагать его тоже как нам нужно. Но если вы попробуете это сделать, то увидите что телефон расположить вертикально гораздо проще, чем модем.

2. Многолучевой приём и слабый сигнал

Думаю те, кто внимательно смотрел за уровнем сигнала в телефоне, замечали, что часто уровень сигнала может очень сильно меняться при небольших перемещениях в пространстве. Почему же это происходит?
А всё дело в том, что сигналы от одной(а, тем более, разных) БС могут приходить к телефону разным путями(это и называется "многолучевой приём"). И, естественно, у каждого луча в каждой точке своя амплитуда и своя фаза. А это приводит к тому, что сигналы разных лучей могут как складываться - так и вычитаться в разных местах.
Тут мы видим что телефон, подключенный по "голубому зубу" тоже имеет своё преимущество. Мы можем потаскать его по помещению и найти то место, где сигнал будет самый сильный. Таскать же компьютер с модемом гораздо мене удобно, тем более что максиумы и миниумы приёма обычно "плавают" в пространстве.
Опять, как и в прошлом примере, модему может помочь USB-удилиннительный кабель. Но даже в этом случае телефон с "голубым зубом" оказывается "вдвое лучше" чем модем с USB. Всё очень просто - длина кабеля USB по стандарту не может быть более 5м., в то время как "голубой зуб" категории II работает на 10м. Конечно, посредине можно поставить USB-хаб и удлинить "радиус доступности" до 10м. - но это получается достаточно громоздкая конструкция, да и не всегда возможно физически, а телефон может находиться в другом помещении и даже на улице для уверенного приёма. А отверстий для того чтобы протянуть USB-кабель может и не быть.

Статья обсуждается на Всеобщем форуме