שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.
»
«
מהי האנטנה?
איך עובדת טלוויזיה ומאיפה עוברים השידורים?
שידורי הטלוויזיה הקלאסית עובדים כך:
מצלמות הטלוויזיה שבתחנת השידור מצלמות את התוכניות. החומר המצולם והמוקלט מועבר אל מקלטי הטלוויזיה שבבתים על ידי כבלים או באמצעות משדרי טלוויזיה. הכבלים מעבירים את השידור בקוד דיגיטלי, מתחנת הטלוויזיה. הקוד של השידור עובר דרך המרכזיות של חברת הכבלים, אל הממיר שבבתי הצופים. הממיר הופך את הקוד המוצפן לקוד שהטלוויזיה יכולה להבין.
יש חברות שמשדרות דרך לוויין ולא דרך כבלים. בשיטה זו משדרי הטלוויזיה משדרים את התכניות דרך אנטנות, אל לווייני תקשורת שמעבירים את השידורים לכל העולם. בכל בית שבו מוצבת צלחת לוויין מתאימה, נקלטים השידורים ועוברים לממיר הלוויין, כך שהצופים יוכלו לצפות בהם.
כיום יש טלוויזיות חכמות שמקבלות את התוכן שלהן ישירות מהאינטרנט, באמצעות סטרימר, אפליקציות ומערכת הפעלה חכמה. כל אלה מזרימים תוכן כמו סרטים, סדרות ותוכניות, באמצעות רשת האינטרנט.
כך או כך, בטלוויזיה יש מנגנון אלקטרוני שמקבל את הקוד הדיגיטלי של התוכן המשודר או מוזרם אליה ומדליק אלפי נוריות זעירות על המסך. אלפי הנקודות הזעירות שעל המסך יוצרות את הפיקסלים. כל פיקסל נצבע בצבע מסוים וכולם ביחד מרכיבים תמונה גדולה. כך משתנה התמונה עשרות פעמים בשנייה ואנו רואים את התכנית, הסדרה או הסרט.
הנה שידור הטלוויזיה:
http://youtu.be/OmV9aJCXHIg
וכך מסייעים הלוויינים להעביר את שידורי הטלוויזיה לבתי הצופים:
http://youtu.be/p6kZlukStOY
מהם גלי רדיו?
גלי רדיו (Radio waves) הם קרינה אלקטרומגנטית. גלים אלקטרומגנטיים מופיעים במקומות שונים בטבע. ביניהם ניתן למצוא את האור הנראה, קרני הרנטגן וגלי הרדיו.
כמו כל הגלים האלקטרומגנטיים, גם גלי הרדיו מתפשטים במהירות האור. למעשה גלי הרדיו הם הארוכים מבין כל הגלים האלקטרומגנטיים והתדר שלהם הוא הנמוך ביותר בספקטרום האלקטרומגנטי.
בעזרת גלי רדיו תחנות הרדיו משדרות תכניות למקלטי הרדיו שמהם אנו מאזינים. גלי רדיו הם גם אלו שמאפשרים למכשירי הקשר המודרניים לקשר בין מקומות רחוקים.
גלי רדיו לא זקוקים לחומר על מנת להתפשט ונעים בשדות אלקטרומגנטיים גם בריק. זו הסיבה שהם נעים ברחבי היקום באופן חופשי ומאפשרים לאסטרופיזיקאים לחקור את החלל בעזרתם, כבר שנים רבות.
ואכן, מאז שנת 1960 מנסה האדם ללכוד גלי רדיו מכוכבים אחרים. המחקר משתמש בגלי רדיו מהחלל לחקר נושאים כמו היווצרות הכוכבים הראשונים, צפייה בפולסרים וכוכבים רחוקים ועוד. את כל אלה עושים על ידי מדידת גלי רדיו מהיקום הקדום.
במקביל, אנטנות מיוחדות בפינות שונות של העולם "מאזינות" כל העת לגלי רדיו מהחלל ומנסות לפענח בהן מסרים אפשריים שיתכן שהועברו בעזרתם מציביליזציות תבוניות בעולמות רחוקים.
ליצירת קשר כזה מנהל המין האנושי את פרויקט דיאנה, שבו הועבר מסר אנושי ראשון לחלל, באמצעות גלי רדיו. גל הרדיו הגיע בתוך שניה לירח, במהירות האור ושניה אחר כך חזר כהד לכדור הארץ.
כיום מתפשטים גלי הרדיו והטלוויזיה שלנו בכל רחבי החלל והם מגיעים לאלפי כוכבים רחוקים מאד, במהירות האור. אנו ממתינים שאולי בזכותם ייצרו עימנו קשר בני תרבויות תבוניות מכוכבים רחוקים.
הנה גלי הרדיו (מתורגם):
https://youtu.be/J_Ut2b84PLg
כך משודרים שידורי הרדיו (מתורגם):
https://youtu.be/4K7PloSKXGU
הסבר על קרינה אלקטרומנטית באורכי גל שונים (מתורגם):
https://youtu.be/O0PawPSdk28
חוששים מקרינת גלי רדיו? - צפו בסרטון המשעשע והחכם הזה (עברית):
https://youtu.be/_aotWfFn8i0
והשימוש בקרינה אלקטרומגנטית לחקר החלל והיקום (מתורגם):
https://www.youtube.com/watch?v=i7930fj3T54
מהו מערך הטלסקופים הגדול של ניו מקסיקו?
המערך הגדול מאד הוא מצפה רדיו-אסטרונומי שבנתה ארצות הברית למטרות מחקר של היקום. במצפה יש 27 אנטנות מחקר, שמורכבות מצלחות ענקיות שקולטות מידע רדיו מהחלל. קוטר כל צלחת הוא 25 מטרים!
מתקן המחקר המרהיב הזה הופיע בסרטי קולנוע כמו "קונטקט" ו"היום השלישי".
הנה הסבר על המערך הגדול מאוד - מרכז תצפיות הרדיו לחלל של ארה"ב:
http://youtu.be/FK85e7Ld4Ks
מערך האנטנות הגדול VLA שבניו מקסיקו ארה"ב:
http://youtu.be/61BYXzHmB5w
וסרטון קפיצות זמן שמראה פעולת האנטנות בלילה:
http://youtu.be/79qIyWEoGOI
מהו חלל עמוק?
חלל עמוק (Deep Space) הוא החלל הרחוק מכדור הארץ. זו אינה הגדרה מדויקת אלא יחסית והיא מוזכרת לרוב בהקשר ל"רשת חלל עמוק" (Deep Space Network), שם של רשת תקשורת.
רשת זו, המכונה בקיצור DSN, הינה רשת בינלאומית של אנטנות ומתקני תקשורת שבאמצעותם מתקשרים עם רכבי חלל בין-כוכביים ומבצעים תצפיות רדיו ורדאר לצורכי מחקר של מערכת השמש והיקום.
הנה ה-DSN - רשת החלל העמוק:
https://youtu.be/NGgzq8eXZOQ
כך מתקשרים בחלל העמוק:
https://youtu.be/dZRC6Tf2YEo
וסרט תיעודי על החלל העמוק:
https://youtu.be/ycM4NJYEniM?long=yes
למה הזבוב טועם ברגליו את האוכל?
לזבוב המוכר לכולנו, זבוב הבית (Housefly), יש מעין אנטנות שבעזרתן הוא מריח מזון ממרחק רב. כדי לטעום את המזון שולח אליו זבוב הבית את רגליו וטועם. לעכל את האוכל המוצק הזבוב אינו יכול, שכן רק נוזלים יכול הזבוב לעכל כמו שהם. פירורים וסוכר הוא הופך לנוזלים כדי שיוכל לאכול אותם והוא עושה זאת על ידי גירוד והמסה שלהם.
זבובים הם מעבירי מחלות לבני האדם. מכיוון שהם מסוגלים להעביר מחלות דרך מגע, כדאי להמנע מאוכל שזבובים נגעו בו.
בניגוד לחרקים רבים אחרים, הזבוב יכול לשרוד את החורף הקר. למעשה הוא שרד עם האדם גם כמעט את כל סוגי האקלים בתקופות והעידנים השונים שהיו בעולם. כאחד החרקים העתיקים ביותר בטבע, המדענים סבורים שהזבובים היו קיימים כבר בתקופה הפרהיסטורית, בימי האדם הקדמון שבהם חיו בני אנוש כציידים ולקטים.
אומרים שזבוב חי רק יום או יומיים, אבל זה מיתוס שאין לו קשר אל המציאות. אורך החיים של הזבוב נמשך עד חודש שלם.
הנה הזבוב אוכל:
https://youtu.be/N23E4jYTExk
הזבוב מקרוב מאד:
https://youtu.be/xnmhYD5UadE
וזבוב בית אוכל גרגר סוכר:
https://youtu.be/L1bi-8uRCaU
ובחיוך מחויך - שירו של הזבוב המפורסם בהיסטוריה, שהתמקם על ראשו של סגן נשיא ארה"ב במהלך עימות בבחירות 2020:
https://youtu.be/1odd2yscP8Y
מה עושים בסופת ברקים?
לפעמים אנו עלולים להיות בדרכים, בטיול או בנסיעה, בזמן שמתפתחת סופת ברקים. במקרה כזה כדאי להתרחק מעצים בודדים בשטח ולא להימצא במקומות גבוהים.
אלה דברים חשובים למניעת סכנה, כיוון שברקים פוגעים במקומות הגבוהים ביותר, או במקומות הבולטים מפני השטח וגבוהים ממנו, כמו עצים, מגדלים ואנטנות.
עוד דבר שכדאי להימנע ממנו בזמן סערת ברקים הוא מגע עם מים. חשמל של ברק יכול לעבור דרך הצנרת, בעיקר בצינורות מתכת. הוא מסוגל לזעזע את מי שבאים במגע באותו רגע עם מים או ברז בבניין. במהלך ההיסטוריה נרשמו מכות חשמל שספגו אנשים בעת מקלחת, ישיבה באמבטיה, כביסה או שטיפת כלים בזמן סערות שכאלה. פה ושם גם היו מקרים מצערים בהם אנשים אף איבדו את חייהם כך.
כך תישמרו מסופת ברקים (מתורגם):
https://youtu.be/eNxDgd3D_bU
והסבר של הברקים:
https://youtu.be/h-0gNl5f4BU
מה המהירות של גלי הרדיו?
כמו כל הגלים האלקטרומגנטיים, גם גלי הרדיו מתפשטים במהירות האור.
זה אומר שאם אנו שולחים מסרים בגלי רדיו, לכוכב שנמצא 17 שנות אור מכדור הארץ, הם יגיעו אליו בעוד 17 שנים.
אגב, גלי רדיו גם לא זקוקים לחומר על מנת להתפשט בחלל, מכיוון שהם נעים בשדות אלקטרומגנטיים, גם בריק. כך יכולים האסטרופיזיקאים לחקור את החלל בעזרתם, כבר שנים רבות.
כי מאז שנות ה-60, מעבירים חוקרים אותות רדיו לחלל החיצון ובמקביל, משתמשים באנטנות מיוחדות, כדי "להאזין" לגלי רדיו מהחלל ולנסות לפענח אותות רדיו שנקלטים משם, אולי הם צופנים מסרים מציביליזציות רחוקות בכוכבים רחוקים.
כך פועלים גלי רדיו (מתורגם):
https://youtu.be/J_Ut2b84PLg
והסבר על שימוש בקרינה אלקטרומגנטית לחקר החלל והיקום (מתורגם):
https://www.youtube.com/watch?v=i7930fj3T54
מהו כלוב פאראדיי?
כלוב פאראדיי (Faraday cage) הוא כלוב, תא או מקום החוסם קרינה אלקטרומגנטית. משמעות החסימה הזו היא שכשהכיסוי הסלולרי בחוץ הוא טוב, הוא לא יכול להיכנס פנימה ולכן איננו מגיע לשוהים בפנים.
זהו כלוב שקרינה חשמלית אינה חודרת אליו. בזכות החומר שממנו הוא עשוי, הכלוב מקטין את השדה החשמלי שבתוכו ל-0. כלוב הפאראדיי צריך להיות גוף סגור, שמורכב כולו מחומר מוליך חשמל, כמו ברזל, אלומיניום וכדומה.
העיקרון של כלוב פאראדיי נקרא על שם מגלה האלקטרומגנטיות מייקל פאראדיי, שהתבסס על תיאוריה של המדען הגרמני קרל פרידריך גאוס. האחרון הראה שמוליך חשמלי גורם לאיפוס של השדה החשמלי, כלומר אינו מאפשר לקרינה האלקטרומגנטית לעבור אותו.
כשמייקל פאראדיי נתקל בחישוביו של גאוס הוא החליט לבנות מעין כלוב מתכת, שלא יאפשר לשדה האלקטרומגנטי שבחוץ לחדור פנימה ויחסום את הקרינה.
#שימושים נפוצים בכלוב פאראדיי
עד היום משמשים כלובי פאראדיי בחיי היום יום שלנו. מכשירים רבים נבנו בתוך מארזי מתכת כדי למנוע שיבושים בשל השראה חשמלית של קרינה חשמלית מבחוץ.
המיקרוגל מונע מהקרינה לדלוף החוצה על ידי המבנה המתכתי שלו, שמתפקד כ... כלוב פאראדיי.
מעבדות רבות משתמשות בכלוב פאראדיי כדי לבודד את המכשירים והציוד האלקטרוני שבתוכן משדות חשמליים חיצוניים.
מקומות שונים, כמו בתי חולים וחדרי ניתוח, מונעים מהשוהים בהם קליטה סלולארית על ידי יצירה של כלוב פאראדיי זמני. חסימת הקרינה האלקטרומגנטית אל תוך כלוב הפאראדיי מונעת מהכיסוי הסלולרי שבחוץ להיכנס ולהגיע לשוהים בפנים.
גם חוסר הקליטה הסלולארית שאנו מכירים מהמעלית למשל, הוא כלוב פאראדיי.
#פעילות קצרה למחשבה:
==================
האם יש בעיה שכלוב פאראדיי יוכל לפתור לדעתכם בעולם?
האם תוכלו לחקור ולגלות עוד שימושים שעושים בכלובי פאראדיי בעולם?
הנה הדגמה של כלוב פאראדיי (עברית):
http://youtu.be/XLrmq5IPvuw?t=31s
אנשים בכלוב פאראדיי שנחשפים ולא נפגעים מחשמל מסוכן:
http://youtu.be/x7uCAvEhP1E
והסבר של הכלוב של פאראדיי:
http://youtu.be/yHfgqDcEqfA
איך פועלת האנטנה?
אנטנה (Antenna) היא אחת ההמצאות המהפכניות ששינו את פני התקשורת האנושית. היא מאפשרת לנו לשלוח ולקלוט גלים אלקטרומגנטיים באוויר ובכך מהווה את הבסיס לכל התקשורת האלחוטית המודרנית - מרדיו ועד טלפונים סלולריים.
האנטנה הראשונה נבנתה על ידי היינריך הרץ (Heinrich Hertz) בשנת 1886, כאשר הוכיח את קיומם של גלים אלקטרומגנטיים. מאז התפתחה הטכנולוגיה באופן מרשים והיום אנטנות נמצאות בכל מכשיר אלחוטי שסביבנו.
העיקרון הפיזיקלי מאחורי פעולת האנטנה פשוט להפליא: כאשר זרם חשמלי זורם דרך מוליך מתכתי, נוצר שדה אלקטרומגנטי סביבו. כאשר הזרם משתנה בתדירות מסוימת, האנטנה פולטת גלים אלקטרומגנטיים באותה תדירות. בכיוון ההפוך, כאשר גלים אלקטרומגנטיים פוגעים באנטנה, הם יוצרים בה זרם חשמלי שניתן לפענח בחזרה למידע המקורי.
סוגי האנטנות מגוונים ומותאמים למטרות שונות:
האנטנה הדיפולית (Dipole Antenna) היא הבסיסית ביותר - פשוט מוט מתכת ישר המחולק לשני חלקים. אנטנת היאגי (Yagi Antenna) המוכרת מגגות הבתים, כוללת מספר מוטות מקבילים ומשמשת לקליטת שידורי טלוויזיה.
אנטנות צלחת לוויין (Satellite Dish) מרכזות את הגלים לנקודה אחת ומאפשרות קליטה של אותות חלשים ממרחקים עצומים.
אנטנת מיקרוסטריפ (Microstrip Antenna) שבטלפונים הסלולריים המודרניים משלבת מספר אנטנות זעירות ומתוחכמות. אנטנת המיקרוסטריפ היא שטוחה ודקה במיוחד, מודפסת על מעגל חשמלי ומסוגלת לפעול בתדרים שונים במקביל. טכנולוגיית מימו (MIMO, קיצור של Multiple Input Multiple Output) משתמשת במספר אנטנות יחד כדי להגביר את מהירות התקשורת האלחוטית.
בעידן האינטרנט של הדברים, האנטנות הופכות קטנות וחכמות יותר. הן משולבות במכשירי חשמל ביתיים, במכוניות, שעונים חכמים ואפילו בבגדים. פיתוחים חדשים כוללים אנטנות גמישות המודפסות על בדים ופלסטיק ואנטנות מטא-חומריות (Metamaterial Antennas) המנצלות מבנים מיקרוסקופיים מיוחדים כדי לשפר את הביצועים בממדים זעירים.
הנה האנטנה וכך היא קולטת:
https://youtu.be/iszFnJcNhwM
כך פועלת אנטנת רדיו FM:
https://youtu.be/4K7PloSKXGU
האנטנה הסלולרית היא שמאפשרת לנו לשוחח בטלפון הנייד:
https://youtu.be/1JZG9x_VOwA
הידעתם שיותר אנטנות פירושן פחות קרינה? (עברית)
https://youtu.be/f-q6KempMkc
שמעתם על אנטנה פרקטלית? - עוד המצאה יהודית מטורפת:
https://youtu.be/WFtTdf3I6Ug
וכמובן שמרבית עולם הרדיו מתבסס על אנטנות:
https://youtu.be/drLxfjqZHVo?long=yes
אנטנה (Antenna) היא אחת ההמצאות המהפכניות ששינו את פני התקשורת האנושית. היא מאפשרת לנו לשלוח ולקלוט גלים אלקטרומגנטיים באוויר ובכך מהווה את הבסיס לכל התקשורת האלחוטית המודרנית - מרדיו ועד טלפונים סלולריים.
האנטנה הראשונה נבנתה על ידי היינריך הרץ (Heinrich Hertz) בשנת 1886, כאשר הוכיח את קיומם של גלים אלקטרומגנטיים. מאז התפתחה הטכנולוגיה באופן מרשים והיום אנטנות נמצאות בכל מכשיר אלחוטי שסביבנו.
העיקרון הפיזיקלי מאחורי פעולת האנטנה פשוט להפליא: כאשר זרם חשמלי זורם דרך מוליך מתכתי, נוצר שדה אלקטרומגנטי סביבו. כאשר הזרם משתנה בתדירות מסוימת, האנטנה פולטת גלים אלקטרומגנטיים באותה תדירות. בכיוון ההפוך, כאשר גלים אלקטרומגנטיים פוגעים באנטנה, הם יוצרים בה זרם חשמלי שניתן לפענח בחזרה למידע המקורי.
סוגי האנטנות מגוונים ומותאמים למטרות שונות:
האנטנה הדיפולית (Dipole Antenna) היא הבסיסית ביותר - פשוט מוט מתכת ישר המחולק לשני חלקים. אנטנת היאגי (Yagi Antenna) המוכרת מגגות הבתים, כוללת מספר מוטות מקבילים ומשמשת לקליטת שידורי טלוויזיה.
אנטנות צלחת לוויין (Satellite Dish) מרכזות את הגלים לנקודה אחת ומאפשרות קליטה של אותות חלשים ממרחקים עצומים.
אנטנת מיקרוסטריפ (Microstrip Antenna) שבטלפונים הסלולריים המודרניים משלבת מספר אנטנות זעירות ומתוחכמות. אנטנת המיקרוסטריפ היא שטוחה ודקה במיוחד, מודפסת על מעגל חשמלי ומסוגלת לפעול בתדרים שונים במקביל. טכנולוגיית מימו (MIMO, קיצור של Multiple Input Multiple Output) משתמשת במספר אנטנות יחד כדי להגביר את מהירות התקשורת האלחוטית.
בעידן האינטרנט של הדברים, האנטנות הופכות קטנות וחכמות יותר. הן משולבות במכשירי חשמל ביתיים, במכוניות, שעונים חכמים ואפילו בבגדים. פיתוחים חדשים כוללים אנטנות גמישות המודפסות על בדים ופלסטיק ואנטנות מטא-חומריות (Metamaterial Antennas) המנצלות מבנים מיקרוסקופיים מיוחדים כדי לשפר את הביצועים בממדים זעירים.
הנה האנטנה וכך היא קולטת:
https://youtu.be/iszFnJcNhwM
כך פועלת אנטנת רדיו FM:
https://youtu.be/4K7PloSKXGU
האנטנה הסלולרית היא שמאפשרת לנו לשוחח בטלפון הנייד:
https://youtu.be/1JZG9x_VOwA
הידעתם שיותר אנטנות פירושן פחות קרינה? (עברית)
https://youtu.be/f-q6KempMkc
שמעתם על אנטנה פרקטלית? - עוד המצאה יהודית מטורפת:
https://youtu.be/WFtTdf3I6Ug
וכמובן שמרבית עולם הרדיו מתבסס על אנטנות:
https://youtu.be/drLxfjqZHVo?long=yes
שידורי הטלוויזיה הקלאסית עובדים כך:
מצלמות הטלוויזיה שבתחנת השידור מצלמות את התוכניות. החומר המצולם והמוקלט מועבר אל מקלטי הטלוויזיה שבבתים על ידי כבלים או באמצעות משדרי טלוויזיה. הכבלים מעבירים את השידור בקוד דיגיטלי, מתחנת הטלוויזיה. הקוד של השידור עובר דרך המרכזיות של חברת הכבלים, אל הממיר שבבתי הצופים. הממיר הופך את הקוד המוצפן לקוד שהטלוויזיה יכולה להבין.
יש חברות שמשדרות דרך לוויין ולא דרך כבלים. בשיטה זו משדרי הטלוויזיה משדרים את התכניות דרך אנטנות, אל לווייני תקשורת שמעבירים את השידורים לכל העולם. בכל בית שבו מוצבת צלחת לוויין מתאימה, נקלטים השידורים ועוברים לממיר הלוויין, כך שהצופים יוכלו לצפות בהם.
כיום יש טלוויזיות חכמות שמקבלות את התוכן שלהן ישירות מהאינטרנט, באמצעות סטרימר, אפליקציות ומערכת הפעלה חכמה. כל אלה מזרימים תוכן כמו סרטים, סדרות ותוכניות, באמצעות רשת האינטרנט.
כך או כך, בטלוויזיה יש מנגנון אלקטרוני שמקבל את הקוד הדיגיטלי של התוכן המשודר או מוזרם אליה ומדליק אלפי נוריות זעירות על המסך. אלפי הנקודות הזעירות שעל המסך יוצרות את הפיקסלים. כל פיקסל נצבע בצבע מסוים וכולם ביחד מרכיבים תמונה גדולה. כך משתנה התמונה עשרות פעמים בשנייה ואנו רואים את התכנית, הסדרה או הסרט.
הנה שידור הטלוויזיה:
http://youtu.be/OmV9aJCXHIg
וכך מסייעים הלוויינים להעביר את שידורי הטלוויזיה לבתי הצופים:
http://youtu.be/p6kZlukStOY
גלי רדיו (Radio waves) הם קרינה אלקטרומגנטית. גלים אלקטרומגנטיים מופיעים במקומות שונים בטבע. ביניהם ניתן למצוא את האור הנראה, קרני הרנטגן וגלי הרדיו.
כמו כל הגלים האלקטרומגנטיים, גם גלי הרדיו מתפשטים במהירות האור. למעשה גלי הרדיו הם הארוכים מבין כל הגלים האלקטרומגנטיים והתדר שלהם הוא הנמוך ביותר בספקטרום האלקטרומגנטי.
בעזרת גלי רדיו תחנות הרדיו משדרות תכניות למקלטי הרדיו שמהם אנו מאזינים. גלי רדיו הם גם אלו שמאפשרים למכשירי הקשר המודרניים לקשר בין מקומות רחוקים.
גלי רדיו לא זקוקים לחומר על מנת להתפשט ונעים בשדות אלקטרומגנטיים גם בריק. זו הסיבה שהם נעים ברחבי היקום באופן חופשי ומאפשרים לאסטרופיזיקאים לחקור את החלל בעזרתם, כבר שנים רבות.
ואכן, מאז שנת 1960 מנסה האדם ללכוד גלי רדיו מכוכבים אחרים. המחקר משתמש בגלי רדיו מהחלל לחקר נושאים כמו היווצרות הכוכבים הראשונים, צפייה בפולסרים וכוכבים רחוקים ועוד. את כל אלה עושים על ידי מדידת גלי רדיו מהיקום הקדום.
במקביל, אנטנות מיוחדות בפינות שונות של העולם "מאזינות" כל העת לגלי רדיו מהחלל ומנסות לפענח בהן מסרים אפשריים שיתכן שהועברו בעזרתם מציביליזציות תבוניות בעולמות רחוקים.
ליצירת קשר כזה מנהל המין האנושי את פרויקט דיאנה, שבו הועבר מסר אנושי ראשון לחלל, באמצעות גלי רדיו. גל הרדיו הגיע בתוך שניה לירח, במהירות האור ושניה אחר כך חזר כהד לכדור הארץ.
כיום מתפשטים גלי הרדיו והטלוויזיה שלנו בכל רחבי החלל והם מגיעים לאלפי כוכבים רחוקים מאד, במהירות האור. אנו ממתינים שאולי בזכותם ייצרו עימנו קשר בני תרבויות תבוניות מכוכבים רחוקים.
הנה גלי הרדיו (מתורגם):
https://youtu.be/J_Ut2b84PLg
כך משודרים שידורי הרדיו (מתורגם):
https://youtu.be/4K7PloSKXGU
הסבר על קרינה אלקטרומנטית באורכי גל שונים (מתורגם):
https://youtu.be/O0PawPSdk28
חוששים מקרינת גלי רדיו? - צפו בסרטון המשעשע והחכם הזה (עברית):
https://youtu.be/_aotWfFn8i0
והשימוש בקרינה אלקטרומגנטית לחקר החלל והיקום (מתורגם):
https://www.youtube.com/watch?v=i7930fj3T54
המערך הגדול מאד הוא מצפה רדיו-אסטרונומי שבנתה ארצות הברית למטרות מחקר של היקום. במצפה יש 27 אנטנות מחקר, שמורכבות מצלחות ענקיות שקולטות מידע רדיו מהחלל. קוטר כל צלחת הוא 25 מטרים!
מתקן המחקר המרהיב הזה הופיע בסרטי קולנוע כמו "קונטקט" ו"היום השלישי".
הנה הסבר על המערך הגדול מאוד - מרכז תצפיות הרדיו לחלל של ארה"ב:
http://youtu.be/FK85e7Ld4Ks
מערך האנטנות הגדול VLA שבניו מקסיקו ארה"ב:
http://youtu.be/61BYXzHmB5w
וסרטון קפיצות זמן שמראה פעולת האנטנות בלילה:
http://youtu.be/79qIyWEoGOI
אנטנות
חלל עמוק (Deep Space) הוא החלל הרחוק מכדור הארץ. זו אינה הגדרה מדויקת אלא יחסית והיא מוזכרת לרוב בהקשר ל"רשת חלל עמוק" (Deep Space Network), שם של רשת תקשורת.
רשת זו, המכונה בקיצור DSN, הינה רשת בינלאומית של אנטנות ומתקני תקשורת שבאמצעותם מתקשרים עם רכבי חלל בין-כוכביים ומבצעים תצפיות רדיו ורדאר לצורכי מחקר של מערכת השמש והיקום.
הנה ה-DSN - רשת החלל העמוק:
https://youtu.be/NGgzq8eXZOQ
כך מתקשרים בחלל העמוק:
https://youtu.be/dZRC6Tf2YEo
וסרט תיעודי על החלל העמוק:
https://youtu.be/ycM4NJYEniM?long=yes
לזבוב המוכר לכולנו, זבוב הבית (Housefly), יש מעין אנטנות שבעזרתן הוא מריח מזון ממרחק רב. כדי לטעום את המזון שולח אליו זבוב הבית את רגליו וטועם. לעכל את האוכל המוצק הזבוב אינו יכול, שכן רק נוזלים יכול הזבוב לעכל כמו שהם. פירורים וסוכר הוא הופך לנוזלים כדי שיוכל לאכול אותם והוא עושה זאת על ידי גירוד והמסה שלהם.
זבובים הם מעבירי מחלות לבני האדם. מכיוון שהם מסוגלים להעביר מחלות דרך מגע, כדאי להמנע מאוכל שזבובים נגעו בו.
בניגוד לחרקים רבים אחרים, הזבוב יכול לשרוד את החורף הקר. למעשה הוא שרד עם האדם גם כמעט את כל סוגי האקלים בתקופות והעידנים השונים שהיו בעולם. כאחד החרקים העתיקים ביותר בטבע, המדענים סבורים שהזבובים היו קיימים כבר בתקופה הפרהיסטורית, בימי האדם הקדמון שבהם חיו בני אנוש כציידים ולקטים.
אומרים שזבוב חי רק יום או יומיים, אבל זה מיתוס שאין לו קשר אל המציאות. אורך החיים של הזבוב נמשך עד חודש שלם.
הנה הזבוב אוכל:
https://youtu.be/N23E4jYTExk
הזבוב מקרוב מאד:
https://youtu.be/xnmhYD5UadE
וזבוב בית אוכל גרגר סוכר:
https://youtu.be/L1bi-8uRCaU
ובחיוך מחויך - שירו של הזבוב המפורסם בהיסטוריה, שהתמקם על ראשו של סגן נשיא ארה"ב במהלך עימות בבחירות 2020:
https://youtu.be/1odd2yscP8Y
לפעמים אנו עלולים להיות בדרכים, בטיול או בנסיעה, בזמן שמתפתחת סופת ברקים. במקרה כזה כדאי להתרחק מעצים בודדים בשטח ולא להימצא במקומות גבוהים.
אלה דברים חשובים למניעת סכנה, כיוון שברקים פוגעים במקומות הגבוהים ביותר, או במקומות הבולטים מפני השטח וגבוהים ממנו, כמו עצים, מגדלים ואנטנות.
עוד דבר שכדאי להימנע ממנו בזמן סערת ברקים הוא מגע עם מים. חשמל של ברק יכול לעבור דרך הצנרת, בעיקר בצינורות מתכת. הוא מסוגל לזעזע את מי שבאים במגע באותו רגע עם מים או ברז בבניין. במהלך ההיסטוריה נרשמו מכות חשמל שספגו אנשים בעת מקלחת, ישיבה באמבטיה, כביסה או שטיפת כלים בזמן סערות שכאלה. פה ושם גם היו מקרים מצערים בהם אנשים אף איבדו את חייהם כך.
כך תישמרו מסופת ברקים (מתורגם):
https://youtu.be/eNxDgd3D_bU
והסבר של הברקים:
https://youtu.be/h-0gNl5f4BU
כמו כל הגלים האלקטרומגנטיים, גם גלי הרדיו מתפשטים במהירות האור.
זה אומר שאם אנו שולחים מסרים בגלי רדיו, לכוכב שנמצא 17 שנות אור מכדור הארץ, הם יגיעו אליו בעוד 17 שנים.
אגב, גלי רדיו גם לא זקוקים לחומר על מנת להתפשט בחלל, מכיוון שהם נעים בשדות אלקטרומגנטיים, גם בריק. כך יכולים האסטרופיזיקאים לחקור את החלל בעזרתם, כבר שנים רבות.
כי מאז שנות ה-60, מעבירים חוקרים אותות רדיו לחלל החיצון ובמקביל, משתמשים באנטנות מיוחדות, כדי "להאזין" לגלי רדיו מהחלל ולנסות לפענח אותות רדיו שנקלטים משם, אולי הם צופנים מסרים מציביליזציות רחוקות בכוכבים רחוקים.
כך פועלים גלי רדיו (מתורגם):
https://youtu.be/J_Ut2b84PLg
והסבר על שימוש בקרינה אלקטרומגנטית לחקר החלל והיקום (מתורגם):
https://www.youtube.com/watch?v=i7930fj3T54
כלוב פאראדיי (Faraday cage) הוא כלוב, תא או מקום החוסם קרינה אלקטרומגנטית. משמעות החסימה הזו היא שכשהכיסוי הסלולרי בחוץ הוא טוב, הוא לא יכול להיכנס פנימה ולכן איננו מגיע לשוהים בפנים.
זהו כלוב שקרינה חשמלית אינה חודרת אליו. בזכות החומר שממנו הוא עשוי, הכלוב מקטין את השדה החשמלי שבתוכו ל-0. כלוב הפאראדיי צריך להיות גוף סגור, שמורכב כולו מחומר מוליך חשמל, כמו ברזל, אלומיניום וכדומה.
העיקרון של כלוב פאראדיי נקרא על שם מגלה האלקטרומגנטיות מייקל פאראדיי, שהתבסס על תיאוריה של המדען הגרמני קרל פרידריך גאוס. האחרון הראה שמוליך חשמלי גורם לאיפוס של השדה החשמלי, כלומר אינו מאפשר לקרינה האלקטרומגנטית לעבור אותו.
כשמייקל פאראדיי נתקל בחישוביו של גאוס הוא החליט לבנות מעין כלוב מתכת, שלא יאפשר לשדה האלקטרומגנטי שבחוץ לחדור פנימה ויחסום את הקרינה.
#שימושים נפוצים בכלוב פאראדיי
עד היום משמשים כלובי פאראדיי בחיי היום יום שלנו. מכשירים רבים נבנו בתוך מארזי מתכת כדי למנוע שיבושים בשל השראה חשמלית של קרינה חשמלית מבחוץ.
המיקרוגל מונע מהקרינה לדלוף החוצה על ידי המבנה המתכתי שלו, שמתפקד כ... כלוב פאראדיי.
מעבדות רבות משתמשות בכלוב פאראדיי כדי לבודד את המכשירים והציוד האלקטרוני שבתוכן משדות חשמליים חיצוניים.
מקומות שונים, כמו בתי חולים וחדרי ניתוח, מונעים מהשוהים בהם קליטה סלולארית על ידי יצירה של כלוב פאראדיי זמני. חסימת הקרינה האלקטרומגנטית אל תוך כלוב הפאראדיי מונעת מהכיסוי הסלולרי שבחוץ להיכנס ולהגיע לשוהים בפנים.
גם חוסר הקליטה הסלולארית שאנו מכירים מהמעלית למשל, הוא כלוב פאראדיי.
#פעילות קצרה למחשבה:
==================
האם יש בעיה שכלוב פאראדיי יוכל לפתור לדעתכם בעולם?
האם תוכלו לחקור ולגלות עוד שימושים שעושים בכלובי פאראדיי בעולם?
הנה הדגמה של כלוב פאראדיי (עברית):
http://youtu.be/XLrmq5IPvuw?t=31s
אנשים בכלוב פאראדיי שנחשפים ולא נפגעים מחשמל מסוכן:
http://youtu.be/x7uCAvEhP1E
והסבר של הכלוב של פאראדיי:
http://youtu.be/yHfgqDcEqfA
איך הטלפון יודע את המיקום שלנו?
מערכת ה-GPS היא מערכת מתוחכמת שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ. היא עושה זאת בסיוע של 24 לוויינים הממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ.
הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת דיוק של מטרים באבחון מקומנו על פני כדור הארץ. המרחק מחושב באמצעות שעון מדויק ביותר שמודד כמה זמן עובר מהתקשורת בינינו אל כל לווין של מערכת ה-GPS.
באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS, אנו משתמשים כיום במערכת הלוויינים הזו, בסיוע הרשתות הסלולריות שיודעות לדייק לפי הצלבת המרחקים שלנו מהאנטנות הקרובות אלינו, בכדי לנווט את דרכנו מכל מקום לכל מיקום מדויק אחר בעולם.
#אבל איך נולד ה-GPS?
הכל נובע מההיסטוריה הצבאית של מערכת הלוויינים הללו. ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת זיהוי מיקום מדויק של כל פינה בעולם.
המטרה הייתה למנוע אז הפלת מטוסים שטעו בניווט ונכנסו לתחום האווירי של מדינות אויב. אבל פתיחת המערכת לשימושים מסחריים בשנת 2000 היא שאפשרה את כל השירותים מבוססי המיקום של העידן הנוכחי.
כך נולד ה-GPS (עברית):
https://youtu.be/MnIMc8zNm4s
כך מזהה הטלפון מיקום (מתורגם):
https://youtu.be/70cDSUI4XKE
זו שיטת ה-GPS (מתורגם):
http://youtu.be/xdCpgjnmDOg
עקרון הפעולה של מערכות ה-GPS (מתורגם):
https://youtu.be/0rR24Y-KrOA
והסבר מקיף ומצוין על איתור המיקום באמצעות ה-GPS:
https://youtu.be/wCcARVbL_Dk?long=yes
מערכת ה-GPS היא מערכת מתוחכמת שמאפשרת לנו לדעת בדיוק את מיקומנו על כדור הארץ. היא עושה זאת בסיוע של 24 לוויינים הממוקמים בגובה של כ-15 אלף קילומטרים מעל פני כדור הארץ.
הצלבת המרחק שבו אנו נמצאים ביחס לכל לוויין שמעלינו, היא שמאפשרת דיוק של מטרים באבחון מקומנו על פני כדור הארץ. המרחק מחושב באמצעות שעון מדויק ביותר שמודד כמה זמן עובר מהתקשורת בינינו אל כל לווין של מערכת ה-GPS.
באמצעות שידור וקליטה של מידע ה-GPS, אנו משתמשים כיום במערכת הלוויינים הזו, בסיוע הרשתות הסלולריות שיודעות לדייק לפי הצלבת המרחקים שלנו מהאנטנות הקרובות אלינו, בכדי לנווט את דרכנו מכל מקום לכל מיקום מדויק אחר בעולם.
#אבל איך נולד ה-GPS?
הכל נובע מההיסטוריה הצבאית של מערכת הלוויינים הללו. ב-1978 הושקה מערכת הלוויינים שמאפשרת זיהוי מיקום מדויק של כל פינה בעולם.
המטרה הייתה למנוע אז הפלת מטוסים שטעו בניווט ונכנסו לתחום האווירי של מדינות אויב. אבל פתיחת המערכת לשימושים מסחריים בשנת 2000 היא שאפשרה את כל השירותים מבוססי המיקום של העידן הנוכחי.
כך נולד ה-GPS (עברית):
https://youtu.be/MnIMc8zNm4s
כך מזהה הטלפון מיקום (מתורגם):
https://youtu.be/70cDSUI4XKE
זו שיטת ה-GPS (מתורגם):
http://youtu.be/xdCpgjnmDOg
עקרון הפעולה של מערכות ה-GPS (מתורגם):
https://youtu.be/0rR24Y-KrOA
והסבר מקיף ומצוין על איתור המיקום באמצעות ה-GPS:
https://youtu.be/wCcARVbL_Dk?long=yes
איך עובד המכ"ם ולמה הוא שימושי?
מכ"ם או רדאר (Radar) הוא מכשיר לגילוי מיקומם של עצמים כמו ספינות, מטוסים וכדומה.
איך מכ"ם עובד?
מכ"ם משדר גלי רדיו מסביב. גלי הרדיו פוגעים בעצמים בטווח שאליו הוא מכוון וחוזרים לאנטנה שלו. המכ"מ מסוגל לנתח לפי כיוון, זמן ואופי ההחזרים שהוא מזהה מהו כל עצם שהתגלה ולאן הוא מתקדם.
אם לפרט יותר, המכ"ם משדר אלומת גלי רדיו (קרינה אלקטרומגנטית) מאנטנה. כל עצם, כמו כלי טיס, ספינה וכדומה, שיימצא בתחום אלומת השידור יפזר חלק ממנה במרחב, בצורת גלי רדיו חוזרים.
כשהמקלט של המכ"ם קולט את אותות הקרינה החוזרים הללו, הוא מזהה את הימצאותו של העצם במרחב. ניתוח האותות החוזרים יאפשר למכ"ם לחשב את הכיוון, המרחק ומהירות התנועה של העצמים הללו, וכן לשער את הנפח של כל אחד מהם.
ב-1904 הדגים הממציא כריסטיאן האולסמייר כיצד ניתן לעשות שימוש במכ"ם ובגלי רדיו כדי לאתר ספינות. באוגוסט 1917 פיתח ניקולה טסלה את השיטה והביאה לגילוי של עצמים רחוקים מהטווח המקורי של ההמצאה, כולל שיטה לגילוי צוללות.
אבל המצאת הרדאר נולדה בשנת 1935 כשהיטלר החל לבנות מחדש את חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה. בריטניה חשה מאוימת ועל המדען רוברט ווטסון וואט הוטל למצוא פתרון. הוא המציא את המכשיר לגילוי מטוסים במרחקים של 8 מיילים (כמעט 13 קילומטר). במלחמת העולם השנייה סייעה המערכת המצוינת הזו להגנה על בריטניה, מפני חיל האוויר הגרמני.
המכ"ם משמש כיום גם לצורך תחזית מזג האוויר ולמיפוי ואיסוף מידע על שטחים ונפחים. המכ"ם מאפשר גם לגלות ולעקוב אחרי ציפורים, ביום ובלילה, בגבהים שבני-אדם לא יכולים לעקוב בהם.
פירוש המילה מכ"ם הוא ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק". באנגלית הוא נקרא "רדאר" (Radar) מראשי התיבות של Radio Detection And Ranging.
הסבר לילדים:
https://youtu.be/0FS_N5-aErE
כך פועל הרדאר:
https://youtu.be/J5y0XDZFQug
מכ"ם מזג אוויר שמתיישן ולא מוחלף (עברית):
https://youtu.be/H15m84kqusc
הלפיד המעופף עם המכ"מ שהדליקו לו אור (עברית):
https://youtu.be/R1o8-PC0_CI
מכ"ם מודרני נגד טילים בשירות צה"ל (מתורגם):
https://youtu.be/ZsBjQllQEVs
הרדאר משמש גם לזיהוי ספינות, צוללות, מטוסים ועוד:
https://youtu.be/3LeKxA9YLsA
וכדי לחמוק מהרדאר הומצאו המטוסים החמקנים:
https://youtu.be/As0Z5ror0BA
מכ"ם או רדאר (Radar) הוא מכשיר לגילוי מיקומם של עצמים כמו ספינות, מטוסים וכדומה.
איך מכ"ם עובד?
מכ"ם משדר גלי רדיו מסביב. גלי הרדיו פוגעים בעצמים בטווח שאליו הוא מכוון וחוזרים לאנטנה שלו. המכ"מ מסוגל לנתח לפי כיוון, זמן ואופי ההחזרים שהוא מזהה מהו כל עצם שהתגלה ולאן הוא מתקדם.
אם לפרט יותר, המכ"ם משדר אלומת גלי רדיו (קרינה אלקטרומגנטית) מאנטנה. כל עצם, כמו כלי טיס, ספינה וכדומה, שיימצא בתחום אלומת השידור יפזר חלק ממנה במרחב, בצורת גלי רדיו חוזרים.
כשהמקלט של המכ"ם קולט את אותות הקרינה החוזרים הללו, הוא מזהה את הימצאותו של העצם במרחב. ניתוח האותות החוזרים יאפשר למכ"ם לחשב את הכיוון, המרחק ומהירות התנועה של העצמים הללו, וכן לשער את הנפח של כל אחד מהם.
ב-1904 הדגים הממציא כריסטיאן האולסמייר כיצד ניתן לעשות שימוש במכ"ם ובגלי רדיו כדי לאתר ספינות. באוגוסט 1917 פיתח ניקולה טסלה את השיטה והביאה לגילוי של עצמים רחוקים מהטווח המקורי של ההמצאה, כולל שיטה לגילוי צוללות.
אבל המצאת הרדאר נולדה בשנת 1935 כשהיטלר החל לבנות מחדש את חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה. בריטניה חשה מאוימת ועל המדען רוברט ווטסון וואט הוטל למצוא פתרון. הוא המציא את המכשיר לגילוי מטוסים במרחקים של 8 מיילים (כמעט 13 קילומטר). במלחמת העולם השנייה סייעה המערכת המצוינת הזו להגנה על בריטניה, מפני חיל האוויר הגרמני.
המכ"ם משמש כיום גם לצורך תחזית מזג האוויר ולמיפוי ואיסוף מידע על שטחים ונפחים. המכ"ם מאפשר גם לגלות ולעקוב אחרי ציפורים, ביום ובלילה, בגבהים שבני-אדם לא יכולים לעקוב בהם.
פירוש המילה מכ"ם הוא ראשי תיבות של "מגלה כיוון ומרחק". באנגלית הוא נקרא "רדאר" (Radar) מראשי התיבות של Radio Detection And Ranging.
הסבר לילדים:
https://youtu.be/0FS_N5-aErE
כך פועל הרדאר:
https://youtu.be/J5y0XDZFQug
מכ"ם מזג אוויר שמתיישן ולא מוחלף (עברית):
https://youtu.be/H15m84kqusc
הלפיד המעופף עם המכ"מ שהדליקו לו אור (עברית):
https://youtu.be/R1o8-PC0_CI
מכ"ם מודרני נגד טילים בשירות צה"ל (מתורגם):
https://youtu.be/ZsBjQllQEVs
הרדאר משמש גם לזיהוי ספינות, צוללות, מטוסים ועוד:
https://youtu.be/3LeKxA9YLsA
וכדי לחמוק מהרדאר הומצאו המטוסים החמקנים:
https://youtu.be/As0Z5ror0BA
