«Ελικοειδή» ραδιοκύματα υπόσχονται ταχύτερες τηλεπικοινωνίες

Πώς μπορεί κανείς να «στριμώξει» περισσότερα δεδομένα στα ραδιοκύματα; Κάνοντάς τα να «στρίψουν» σαν μακαρόνια βίδες. Αν η τεχνική σάς θυμίζει κάτι από ιταλική κουζίνα, δεν βρίσκεστε πολύ μακριά. Ανακαλύφθηκε από ιταλούς και σουηδούς ερευνητές και υπόσχεται ταχύτερες επικοινωνίες και άμεση ανταλλαγή μηνυμάτων ακόμη και τα μεσάνυχτα της Πρωτοχρονιάς.

Οι επιστήμονες έκαναν επίδειξη της μεθόδου τους στέλνοντας ένα «στριφογυριστό» σήμα που μετέφερε δυο κανάλια στην ίδια συχνότητα κατά μήκος της λιμνοθάλασσας της Βενετίας – ακριβώς εκεί όπου ο Γαλιλαίος είχε κάνει την πρώτη επίδειξη του τηλεσκοπίου του.

Εκτός από την ενίσχυση των επικοινωνιών, θεωρούν ότι η τεχνική τους μπορεί επίσης να χρησιμεύσει για την παρατήρηση της μαύρης τρύπας στο κέντρο του γαλαξία μας.

Σαν τη Γη γύρω από τον Ηλιο

Για να «στρίψει» τα ραδιοηλεκτρικά κύματα η τεχνική βασίζεται στη διαφορά που υπάρχει ανάμεσα στη στροφορμή περιφοράς τους και στη στροφορμή του σπιν τους. Πρόκειται για ένα φαινόμενο ανάλογο με αυτό που παρατηρείται στη «σχέση» της Γης με τον Ηλιο: ο πλανήτης μας περιφέρεται γύρω από το άστρο του (αποκτώντας στροφορμή περιφοράς) ενώ ταυτόχρονα περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του (στροφορμή σπιν).

Τα σωματίδια των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων – τα φωτόνια – επιδεικνύουν την ίδια «διπλή» στροφορμή. Οι επιστήμονες σκέφτηκαν να εκμεταλλευθούν αυτό το χαρακτηριστικό για να αυξήσουν τη χωρητικότητα των κυμάτων «φορτώνοντας» έξτρα σήματα στη στροφορμή περιφοράς (στην ένθετη αριστερά, τα κύματα-βίδες μπορούν να μεταφέρουν ταυτόχρονα πολλά κανάλια στην ίδια συχνότητα).

Καθώς τα σωματίδια μπορούν να περιστρέφονται με διαφορετική φορά, το κύμα μπορεί να πάρει διάφορα σχήματα – στη συγκεκριμένη περίπτωση γίνεται στριφογυριστό σαν μακαρόνι βίδα. «Σε τρισδιάστατη προοπτική αυτή η στροφή φάσης μοιάζει με μια ακτίνα που έχει σχήμα fusilli» εξήγησε ο Φαμπρίτσιο Ταμπουρίνι του Πανεπιστημίου της Πάντοβα στην Ιταλία, κύριος συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «New Journal of Physics».

Πολλά κανάλια στην ίδια συχνότητα

Με τον τρόπο αυτό πολλά κανάλια μπορούν να «χωρέσουν» στην ίδια συχνότητα αυξάνοντας εντυπωσιακά όχι μόνο την ποσότητα αλλά και την ποιότητα της μετάδοσης των δεδομένων – τόσο στην κινητή τηλεφωνία και στα δίκτυα Wi-Fi όσο και στην ψηφιακή τηλεόραση.

«Κάθε στριφογυριστή ακτίνα μπορεί να παραχθεί, να μεταδοθεί και να ανιχνευθεί ανεξάρτητα ακόμη και στην ίδια συχνότητα, είναι σαν να έχουμε πολλά ανεξάρτητα κανάλια επικοινωνίας μαζί» πρόσθεσε ο κ. Ταμπουρίνι.

Φαίνεται απίστευτο, όμως για να πείσουν τους δύσπιστους οι επιστήμονες το απέδειξαν πριν από μερικούς μήνες,μεταδίδοντας με μια τροποποιημένη κεραία Wi-Fi δυο ακουστικά σήματα στη συχνότητα του ενός σε απόσταση 442 μ., από το νησάκι Σαν Τζόρτζιο ως το Παλάτσο Ντουκάλε, στην πλατεία του Αγίου Μάρκου της Βενετίας. Αργότερα επανέλαβαν το πείραμα με δυο τηλεοπτικά σήματα.

«Η επίδειξη έγινε ακριβώς στο ίδιο μέρος όπου ο Γαλιλαίος είχε επιδείξει το τηλεσκόπιό του πριν από 400 χρόνια» δήλωσε ο Μπο Τιντέ του Ινστιτούτου Διαστημικής Φυσικής Ανγκστρομ στη Σουηδία, εκ των επικεφαλής της μελέτης, μιλώντας στο BBC.

Οπως πρόσθεσε ο ειδικός, η ομάδα βρίσκεται ήδη σε συζητήσεις με τον βιομηχανικό τομέα για την ανάπτυξη ενός συστήματος το οποίο θα μεταδίδει πολύ περισσότερα από δυο κανάλια στην ίδια συχνότητα.

^{Το «διπλοκάναλο» σήμα μεταδόθηκε από το νησάκι Σαν Τζόρτζιο ως το Παλάτσο Ντουκάλε, στην πλατεία του Αγίου Μάρκου στη Βενετία}

Βήμα Science

Newsroom ΑΛΤΕΡ ΕΓΚΟ