Փորձագետը բացատրում է. ինչո՞ւ է ինտերնետ կապը դառնում անհուսալի անձրևի ժամանակ:

Ինչու՞ է ձեր ինտերնետ կապը դառնում անվստահելի, և ձեր բջջային հեռախոսը սկսում է խնդիրներ առաջացնել, երբ անձրև է գալիս: Պատճառը էլեկտրական ուժի բնույթն է և եղանակները, որոնցով վատ եղանակը խաթարում է դրա աշխատանքը:

2020 թվականի օգոստոսի 28-ին Նյու Դելիի ճանապարհին: (Էքսպրես լուսանկար՝ Ամիտ Մեհրա)

Քանի որ մուսսոնը սկսում է պաշտոնապես նահանջել, Հնդկաստանում շատերն անհամբերությամբ կսպասեն մի երևույթի, որը նրանք սպասում էին ամեն անգամ, երբ անձրև է գալիս. ինտերնետ կապերը դառնում են անկայուն, և բջջային հեռախոսների ցանցերը վատանում են: Ինչու է դա տեղի ունենում:

1860-ականներին շոտլանդացի ֆիզիկոս Ջեյմս Մաքսվելը կանխատեսեց նոր տեսակի «էլեկտրամագնիսական» ալիքների գոյությունը, որոնք շարժվում են 300 միլիոն մետր/վրկ արագությամբ: Մի քանի տասնամյակ անց Հենրիխ Հերցը փորձնականորեն ստուգեց Մաքսվելի տեսությունը, իսկ 1895 թվականին սըր Ջագադիշ Չանդրա Բոզեն առաջին անգամ ցուցադրեց անլար հաղորդակցությունը էլեկտրամագնիսական ալիքներով Կալկաթայում 23 մետր հեռավորության վրա՝ ստեղծելով ժամանակակից հաղորդակցության համակարգի հիմքը:

Հասկանալու համար, թե ինչպես ենք մենք այսօր հաղորդակցվում կամ ուղարկում հաղորդագրություններ ինտերնետի միջոցով մայրցամաքներով, և այնուհետև, թե ինչպես է այս հաղորդակցությունը խաթարվում, մենք նախ պետք է հասկանանք էլեկտրական ուժի հիմնարար բնույթը:

Վարուն Մախիջան Մերի Վաշինգտոնի համալսարանի ֆիզիկայի ասիստենտ է:

Էլեկտրոնները հաղորդակցության մեջ

Գոյություն ունեն երեք հիմնարար շինանյութեր կամ «Լեգո աղյուսներ», որոնք բնությունն օգտագործում է ամբողջ նյութը ստեղծելու համար՝ երկու տեսակի քվարկներ և էլեկտրոն: Մեր նպատակների համար մենք պետք է քննարկենք միայն էլեկտրոնը:

Ամբողջ նյութը բաղկացած է շատ ու շատ էլեկտրոններից: Լեգոյի մյուս աղյուսների նման, էլեկտրոններն ունեն զանգված կոչվող հատկություն, որը ցույց է տալիս, թե որքան ուժեղ է գրավիտացիոն ուժը գործում նրանց վրա և, հետևաբար, ուղղակիորեն կապված է նրանց քաշի հետ:

Էլեկտրոնների մեկ այլ հատկություն, որը կոչվում է էլեկտրական լիցք, ցույց է տալիս, թե որքան ուժեղ է էլեկտրական ուժը նրանց վրա գործում: Էլեկտրոնի լիցքը նաև որոշում է էլեկտրական ուժի ուժը, որը նրանք կիրառում են այլ առարկաների վրա, որոնք նույնպես լիցք ունեն (օրինակ, Լեգոյի երկու այլ աղյուսների նման): Այս ուժը, ինչպես ձգողության ուժը, գործում է հեռավորության վրա: Այսպիսով, երկու էլեկտրոններ, որոնք բաժանված են մեծ հեռավորության վրա, էլեկտրական ուժեր են գործադրում առանց երբևէ շփման: Քանի որ էլեկտրոնը լիցքավորված է, դրա շուրջ տարածությունը լցված է էլեկտրական դաշտով:

Եթե ​​պատկերացնում եք, որ էլեկտրոնն ապրում է իր ստեղծած օվկիանոսում, կարող եք, եթե շարժեք էլեկտրոնը, ալիք առաջացնեք այս օվկիանոսում: Սա նման է անշարժ լճակի մեջ քար նետելուն, որն առաջացնում է ալիքներ, որոնք հեռանում են դրանից: Երբ այս ալիքը անցնում է մեկ այլ էլեկտրոնի կողքով, որը պատահաբար գտնվում է մեր էլեկտրոնի օվկիանոսում, այս մյուս էլեկտրոնը կցատկի վեր ու վար, ինչպես դուք կարող եք, երբ օվկիանոսի ալիքը լվանում է ձեր վրայով:

Այսպես ենք մենք շփվում. Էլեկտրամագնիսական ալիքը սկսվում է ինչ-որ տեղ էլեկտրոնների շարժման միջոցով, որոնք այնուհետև լվանում են էլեկտրոնների վրա ինչ-որ հեռավոր վայրում: «Ազդանշան» բառը մասնավորապես նշանակում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ: Ձեր աչքերի էլեկտրոնները նույնպես կարող են արձագանքել այս ալիքներին, պայմանով, որ ալիքի երկարությունը՝ ալիքի գագաթների միջև հեռավորությունը, որոշակի տիրույթում է: Այս կոնկրետ ալիքի երկարության միջակայքում էլեկտրամագնիսական ալիքները տեսանելի են մեզ համար. նրանք թեթեւ են! Հեռավոր հաղորդակցության ամենահիմնական ձևը` վառ լույսի բռնկումը և Մորզեի կոդի օգտագործումը, օգտագործում է էլեկտրամագնիսական ալիքների փոխանցումը մի վայրից մյուսը:

Էքսպրես բացատրեցայժմ շարունակվում էTelegram. Սեղմել այստեղ՝ մեր ալիքին միանալու համար (@ieexplained) և մնացեք թարմացված վերջին

Օպտիկական մանրաթելեր և անձրև

Այս հասկացությունները մեզ պատրաստում են հասկանալու կապի միակ միջոցը, որն այլևս կարևոր է՝ ինտերնետը: Սա, ըստ էության, համակարգիչների հսկայական ցանց է ամբողջ աշխարհում, որը կարող է էլեկտրամագնիսական ալիքներ փոխանցել միմյանց և, հետևաբար, հաղորդակցվել:

Ալիքները տեղափոխելու երկու հիմնական եղանակ կա՝ օպտիկական մանրաթելով և բջջային աշտարակներով (արբանյակային կապի միջոցով): Օպտիկական մանրաթելերը երկար, բարակ ապակե ձողեր են, որոնց հաստությունը ավելի քիչ է, քան մարդու մազերը: Լույսը սահմանափակվում է գավազանով ընդհանուր ներքին արտացոլման երևույթի պատճառով: Երբ լույսը, որն անցնում է ավելի խիտ միջավայրից դեպի ավելի քիչ խիտ միջավայր (օրինակ, ապակուց օդ) դիպչում է երկու թափանցիկ միջավայրերի միջև ընկած մակերեսին կրիտիկական անկյան տակ, այն ամբողջությամբ արտացոլվում է ավելի խիտ միջավայրի մեջ: Այս կերպ էլեկտրամագնիսական ալիքները թակարդում են մանրաթելի ներսում և անցնում դրա երկարությամբ: Հարյուր հազարավոր կիլոմետրանոց մանրաթելեր իրար միացնելը կամ միացնելը և դրանք գետնի կամ ստորջրյա թաղումը թույլ է տալիս հաղորդակցվել ամբողջ աշխարհում: Հաղորդակցության համար օգտագործվող էլեկտրամագնիսական ալիքները (ինֆրակարմիր ալիքներ) առաջանում են լազերների միջոցով և ունեն տեսանելի լույսից մի փոքր ավելի երկար ալիքի երկարություն, ուստի դրանք մեզ համար անտեսանելի են:

Հնդկաստանում օպտիկական մանրաթելային ցանցը նախաձեռնվել է VSNL-ի կողմից և ներկայումս պատկանում և մշակվում է Tata Communications-ի կողմից: Ինտերնետ ծառայությունների բոլոր մատակարարները ինչ-որ կերպ միանում են այս «Մակարդակ 1» ցանցին և, ի վերջո, ձեր տանը: Այս երկրորդական կապերը պարտադիր չէ, որ օպտիկական լինեն և ներառում են մի քանի էլեկտրական բաղադրիչներ: (Նշում. Էլեկտրական մալուխները փոխանցում են էլեկտրոններ, այլ ոչ թե էլեկտրամագնիսական ալիքներ, բայց դա մեկ այլ օրվա թեմա է:) Էլեկտրական բաղադրիչները նույնպես պահանջվում են ամբողջ օպտիկամանրաթելային ցանցի երկայնքով՝ լույսը թվային հաղորդակցության համար ուժեղացնելու և անջատելու համար:

Մուսոնային անձրևը կարող է բազմաթիվ առումներով ընդհատել այս ստորգետնյա ցանցը: Գետնին ներթափանցող ջրի և սողանքների համակցությունը կարող է վնասել ցանցի տարբեր էլեկտրական բաղադրիչները կամ ֆիզիկական վնաս պատճառել այն վայրերում, որտեղ մանրաթելերը միմյանց միացված են:

Կարող են լինել նաև նմանատիպ վնասներ կամ հոսանքազրկումներ միջանկյալ վայրերում, որտեղ ձեր տեղական ծառայություններ մատուցողը միանում է Tier 1 օպտիկական ցանցին, այնուհետև ձեր տանը: Մանրաթելն ունի միջուկ, երեսպատում և պլաստիկ պաշտպանիչ ծածկույթ և պահվում է անջրանցիկ պաշտպանիչ պատյանում, ուստի ազդանշանի փոխանցման վրա ամենաքիչն է ազդում անձրևը: Երկու մանրաթելերը միացնելիս ծածկույթը հանվում է: Այն վայրերում, որտեղ մանրաթելերը սկսվում կամ ավարտվում են (հայտնի են որպես «կապված տուփեր»), հնարավոր է, որ մանրաթելերը ենթարկվեն անձրևի ջրին, ինչը հանգեցնում է ազդանշանի ուժի նվազմանը: Բացի այդ, ջրի մոլեկուլները կարող են ճանապարհ գտնել մանրաթելերի միկրո ճաքերի միջոցով, ինչը ի վերջո ազդելով մանրաթելի կյանքի վրա:

Բաց մի թողեք Explained | Հնդկաստանի 13 օդային փուչիկները և ում է թույլատրվում մեկնել այս երկրներ

Բջջային հեռախոսներ անձրևի տակ

Երբ ձեր բջջային հեռախոսը միացված է ինտերնետին, էլեկտրամագնիսական ալիքները ձեր սարքից օդով շարժվում են դեպի բջջային աշտարակ: Դուք կարող եք սա պատկերացնել որպես հսկա ալեհավաք: Այս ալեհավաքի էլեկտրոնները ցատկում են վեր ու վար: Երբ նրանք դա անում են, նրանք արտադրում են իրենց սեփական էլեկտրամագնիսական ալիքները, որոնք շարժվում են դեպի կենտրոնական տեղ, որը կառավարվում է ձեր ծառայության մատակարարի կողմից: Այս վայրում ալիքները ինչ-որ կերպ «մշակվում» են և ուղարկվում են կամ օպտիկամանրաթելային ցանց (ինտերնետ) կամ մեկ այլ հեռախոս (հեռախոսազանգ, տեքստային հաղորդագրություն և այլն):

Կան տարբեր տեսակի մշակումներ, որոնք կարող են առաջանալ: Օրինակ, ձեր հեռախոսից արտանետվող էլեկտրամագնիսական ալիքների և օպտիկական մանրաթելով շարժվող լազերային ալիքների միջև կարևոր տարբերություն ալիքի երկարությունն է: Ձեր հեռախոսից արձակվող և ստացված ռադիոալիքների երկարությունը մոտավորապես մեկ մետր է: Ի հակադրություն, ինֆրակարմիր ալիքները, որոնք անցնում են օպտիկամանրաթելային ցանցի միջով, ունեն մոտավորապես մեկ միլիոներորդ մետր երկարություն: Նկատի ունեցեք, որ այս ալիքի երկարություններից և ոչ մեկը չի ազդում ձեր աչքի էլեկտրոնների վրա, քանի որ դրանք տեսանելի ալիքի երկարություններ չեն (մոտ 500 միլիարդերորդական մետր երկարություն):

Ինչ-որ կերպ, ձեր հեռախոսի հաղորդագրությունը պետք է «թարգմանվի» ռադիոյից ինֆրակարմիր ալիքների: Եթե ​​դուք օգտագործում էիք Մորզեի կոդը, կարող եք պատկերացնել, որ ձեր մատակարարի կողմից հայտնաբերված ռադիոալիքները միանում և անջատվում են՝ պարունակելով ձեր հաղորդագրությունը: Լազերը, որը կառավարվում է ձեր մատակարարի կողմից, պետք է ստեղծվի այնպես, որ ստեղծի բռնկումների նույն հաջորդականությունը, որոնք անցնում են մանրաթելային ցանցով:

Մուսսոնի ժամանակ հաղորդակցության այս շղթայում ընդհատման պատճառները տարբեր են՝ համեմատած օպտիկամանրաթելային ցանցի հետ։

Ձեր հեռախոսի և բջջային աշտարակի միջև ընթացող ռադիոալիքները կարող են ստիպել ջրի կաթիլներում էլեկտրոններին շարժվել՝ ընդհատելով հաղորդակցությունը: Անձրևի կաթիլների չափն ու քանակը նվազեցնում է ազդանշանի ուժը ռադիոալիքների ցրման պատճառով, մինչդեռ մթնոլորտում ջրի գոլորշին կլանում է ռադիոալիքները՝ դրանք վերածելով ջերմության (ինչպես ձեր միկրոալիքային վառարանում):

Ավելին, հորդառատ մուսոնային անձրևը, քամին և կայծակը կարող են վնասել բջջային աշտարակներին, ինչի հետևանքով ընդհատումներ են առաջանում նրանց ծածկած տարածքում: Նկատի ունեցեք, որ դա է պատճառը, որ որոշ տարածքներում դուք հայտնվում եք առանց որևէ ազդանշանի. մոտակայքում բջջային աշտարակ չկա: Բայց, թերևս, ընդհատման ամենատարածված պատճառը «խցանումն» է: Երբ չափազանց շատ մարդիկ փորձում են միաժամանակ հաղորդակցվել ազդանշանի մշակման վայրերի միջոցով, որոշ հաղորդագրություններ կորչում են:

Այդ սիրելի մեմը իր հեղինակի համակարգչից ձերը հասցնելը, հետևաբար, փորձ է, որը ներառում է էլեկտրամագնիսական ալիքներ, որոնք անցնում են հազարավոր կիլոմետրեր: Դա ժամանակակից գիտության արտասովոր ձեռքբերում է, և զարմանալի է թվում, որ այն ընդհանրապես աշխատում է: Միգուցե դա կարող է ինչ-որ չափով մեղմել ձեր վրդովմունքը հաջորդ անգամ, երբ ձեր ինտերնետն անջատվի անձրևի ժամանակ:

Կիսվեք Ձեր Ընկերների Հետ: