Мобильные телефоны и вышки сотовой связи
Хотя мобильные телефоны и вышки сотовой связи наиболее известны как излучатели в микроволновом диапазоне, это излучение модулируется ошеломляющим набором намного более низких частот, которые человеческое тело ощущает, подобно радиоприемнику. Например, GSM (Global System for Mobile, «Глобальная система мобильной связи») – это телекоммуникационная система, которой уже давно пользуются AT&T и T-Mobile в США и многие компании по всему миру. Излучение GSM-телефонов и вышек сотовой связи имеет компоненты в 0,16, 4,25, 8, 217, 1733, 33 850 и 270 833 Гц. Кроме того, микроволновая несущая волна разделяется на 124 отдельных канала шириной 200 кГц каждый, которые могут вещать все одновременно, позволяя обслуживать примерно до тысячи пользователей в любой данной точке. Из-за этого вырабатывается множество гармоник 200-килогерцевого излучения.
Хотя GSM – это технология 2G (второго поколения), она никуда не ушла. На нее наслаиваются сети 3G и 4G, которые используются более новыми смартфонами. Система 3G, которая еще называется Universal Mobile Telecommunications System («Универсальная система мобильной телекоммуникации»), или UMTS, работает совсем иначе: она модулируется на частотах 100, 1500, 15 000 и 3 840 000 Гц. Система 4G, называемая Long-Term Evolution («Долгосрочная эволюция»), или LTE, модулируется еще одним набором более низких частот, в том числе 100, 200, 1000, 2000 и 15 000 Гц. В системе 4G несущая частота разделяется на сотни каналов шириной 15 кГц, добавляя еще один набор гармонических помех. И, поскольку смартфоны и кнопочные телефоны разных поколений сейчас сосуществуют, каждая вышка сотовой связи должна излучать все различные модулирующие частоты, иначе старые телефоны просто перестанут работать. Соответственно, вышка AT&T, для примера, излучает модуляционные частоты 0,16, 4,25, 8,33, 100, 200, 217, 1000, 1500, 1733, 2000, 15 000, 33 850, 270 833 и 3 840 000 Гц, а также гармоники этих частот и дополнительные гармоники 15 000 и 200 000 Гц, не говоря уж о микроволновых несущих частотах – 700 МГц, 850 МГц, 1700 МГц, 1900 МГц и 2100 МГц. Словно сварившаяся лягушка из притчи, мы все погружаемся в гигантский горшок с радиацией, интенсивность которой все растет, а эффект, пусть и не воспринимаемый, несомненно, существует[476].
Мобильные телефоны тратят бо́льшую часть своей энергии на низкочастотные компоненты, чем вышки мобильной связи[477], – возможно, именно этим объясняется широкое распространение «тиннитуса» среди пользователей мобильных телефонов, у которых нет иных нарушений слуха. В 2003 г., когда сотовые телефоны не были еще так повсеместно распространены, как сегодня, было еще возможно провести эпидемиологическое исследование среди пользователей и «непользователей». Команда ученых из Венского медицинского университета, которую возглавил Майкл Кунди, сравнившая пациентов с тиннитусом и без него в отоларингологической клинике, обнаружила большее распространение тиннитуса – зачастую даже в обоих ушах – среди пользователей мобильных телефонов в сравнении с теми, кто ими не пользовался, и тяжесть тиннитуса коррелировала с большей частотой пользования телефоном[478]. Чем больше минут, тем сильнее тиннитус.
Пульты управления
Большинство пультов управления – устройств, которые открывают двери гаражей и автомобилей и переключают каналы на телевизоре, – передают сигнал с помощью инфракрасного излучения. Но инфракрасные сигналы передаются импульсами с частотой от 30 до 60 тысяч колебаний в секунду, как раз посередине ультразвукового диапазона. Самая распространенная частота, которой пользуются производители, – 36 кГц.
Проблема с компьютерами
В 1977 г. компания Apple подарила миру революционное новое устройство. Персональный компьютер, как его назвали позже, использовал в качестве источника питания новое устройство под названием «импульсный стабилизатор напряжения». Если у вас ноутбук, то это та самая маленькая коробочка-трансформатор, которую вы включаете в розетку. Этот дар Apple был намного легче, эффективнее и универсальнее, чем предыдущие методы снабжения электроприборов низковольтным постоянным током. У него был лишь один вопиющий недостаток: вместо того чтобы давать только чистый постоянный ток, он заодно загрязнял линии электропередачи, землю, атмосферу и даже ближний космос большим диапазоном частот. Но он оказался настолько полезным, что стал совершенно незаменим для быстро растущей электронной промышленности. Сегодня импульсные стабилизаторы напряжения используются в компьютерах, телевизорах, факсах, зарядных устройствах для мобильных телефонов и большинстве другого электронного оборудования.
Узнав, как он работает, мы тут же поймем, почему же он вызывает электронное загрязнение в таких объемах. Вместо того чтобы регулировать напряжение традиционным образом, с помощью переменных резисторов, импульсный стабилизатор прерывает ток десятки, а то и сотни тысяч раз в секунду. «Разрезая» ток на чуть больше или чуть меньше частей, эти маленькие устройства очень точно регулируют напряжение. Но они превращают 50– или 60-герцевый ток во что-то совсем другое. Типичный импульсный стабилизатор напряжения работает с частотой от 30 до 60 кГц.
Компьютеры и все другие электронные приборы, содержащие цифровые элементы, тоже испускают ультразвуковое излучение, и это может проверить любой, вооружившись обычным (не цифровым) AM-приемником. Просто поверните ручку настройки в самое начало диапазона (около 530 кГц), поднесите приемник к компьютеру – или мобильному телефону, телевизору, факсу, даже переносному калькулятору, – и услышите из динамиков множество пронзительных шумов.
То, что вы услышите, называется радиочастотными помехами, и большинство из них являются гармониками излучений в ультразвуковом диапазоне. Ноутбук издает такой шум, даже когда работает от батареи. Когда вы подключаете его к сети, то импульсный стабилизатор напряжения не только усиливает шум, но и передает его во всю домашнюю проводку. Из вашего дома он попадает на распределительные провода в районе, во все остальные дома, а через провод заземления уходит в землю. Линии электропередачи и сама земля, загрязненные ультразвуковыми частотами от миллиардов компьютеров, превращается в антенну, которая излучает ультразвуковую энергию в атмосферу и за ее пределы.
Светорегуляторы (диммеры)
Еще одно устройство, «нарезающее» 50– или 60-герцевый ток, – это вездесущие светорегуляторы. В них тоже традиционный переменный резистор заменили другим устройством. Подход здесь несколько иной, чем в компьютерных импульсных стабилизаторах – современные светорегуляторы прерывают ток всего два раза за цикл, – но результат похожий: внезапная подача и остановка тока вырабатывает грязное электричество. Вместо гладкого потока 50– или 60-герцевого электричества вы получаете беспорядочную мешанину из высоких гармоник, которые текут через лампу, загрязняют домашнюю проводку и раздражают нервную систему. Немалая порция этих нежелательных частот находится в ультразвуковом диапазоне.
Линии электропередачи
Еще в 1970-х гг. Хироши Кикути из Университета Нихон в Токио сообщил, что на линиях электропередачи собирается значительное количество высокочастотных токов из трансформаторов, моторов, генераторов и электроприборов. И некоторая их часть уходит в космос. На земле удалось замерить непрерывный спектр излучения от 50 Гц вплоть до 100 МГц даже на расстоянии километра от ЛЭП – как низковольтных, так и высоковольтных. Частоты до 10 кГц, исходящие от линий электропередачи, были измерены спутниками.
В 1997 г. Маурицио Виньяти и Ливио Джулиани из Национального института гигиены труда и профилактики в Риме сообщили, что смогли замерить радиочастотные излучения на расстоянии до 50 метров от линий электропередачи, на частотах от 112 до 370 кГц; они подвергались амплитудной модуляции и, похоже, переносили данные. Эти частоты, как они обнаружили, умышленно подавались на электросеть итальянскими коммунальными службами. Той же самой технологией пользуются по всему миру. Она называется «связь по ЛЭП». Технология сама по себе не новая, но сейчас ее использование пережило взрывной рост.
Электроэнергетические компании пересылают радиосигналы по ЛЭП примерно с 1922 г., пользуясь частотами в диапазоне от 15 до 500 кГц – это позволяет им наблюдать за подстанциями и ЛЭП и управлять ими. Сигналы мощностью до 1000 ватт проходят по проводам сотни километров.
В 1978 г. в Radio Shack стали продавать небольшие устройства, вещавшие на частоте 120 кГц. Домовладельцы могли подключить их к сети и с помощью проводки в стенах передавать сигналы с командной консоли для удаленного управления лампами и другими электроприборами. Позже HomePlug Alliance разработал устройства, с помощью которых можно соединять компьютеры в сеть по электропроводке. Устройства HomePlug работают на частотах 2–86 МГц, но модуляция производится частотами 24,4 и 27,9 кГц, которые находятся в ультразвуковом диапазоне.
Умные счетчики
Использование электросети для подключения домов и офисов к интернету – эта технология называлась Broadband over Power Lines («Широкополосная связь по ЛЭП») – не принесло большого коммерческого успеха. Но сама технология передачи данных между домами, офисами и электростанциями с помощью ЛЭП сейчас используется для организации так называемой «Умной сети», которую сейчас строят по всему миру. Когда «Умную сеть» введут в действие, электричество будут автоматически отправлять туда, где оно нужно, тогда, когда оно нужно, – даже перенаправлять из одного региона в другой, чтобы удовлетворить моментальный запрос. Энергетические компании будут постоянно наблюдать за всеми мощными электроприборами в каждом доме и офисе и смогут автоматически регулировать термостаты и включать или выключать кондиционеры и стиральные машины своих клиентов во время роста или снижения энергопотребления. Чтобы добиться этог