מהפכת הרדיו: מסרים ללא כבלים

האתגר האמיתי שניצב בפני המדע בסוף המאה ה-19 היה כיצד להעביר מסרים ללא שימוש בכבלים, פשוט כך באוויר. היום, כשבכל בית קפה ואפילו בבית הספר יש אינטרנט אלחוטי, זה נשמע אולי מובן מאליו, אבל לפני 120 שנים זאת הייתה מהפכה של ממש.

לו היה מכשיר הרדיו מתגלגל לאדם מימי הביניים, הוא בוודאי היה חושב שמדובר בכישוף, שכן כיצד זה ייתכן שקופסה קטנה כל כך מכילה בתוכה מגוון כה גדול של צלילים ומנגינות? האחראי להמצאת מקלט הרדיו, המכשיר שעד היום מכשף מאזינים רבים, הוא הממציא האמריקני ממוצא סרבי ניקולה טֵסְלַה.

שאיפת חייו של טסלה הייתה להעביר אנרגיה חשמלית ללא חוטים לכל חלקי העולם. הניסויים שערך הביאו לשידור הרדיו הראשון בשנת 1893. גלי הרדיו הם למעשה קרינה אלקטרומגנטית, שמרגע שיצאה מאנטנה המחוברת למשדר היא מתפשטת באוויר בכוחות עצמה ואינה זקוקה לדחיפה או לאמצעים מתווכים (כמו כבלים) כדי לנוע. לכל מקלט רדיו מחוברת אנטנה, וזו קולטת את הגלים, ואילו המקלט מתרגם אותם לצלילים שאפשר לשמוע.

אלא שבאופן מצער, המצאתו של טסלה לא הביאה עימה הצלחה חומרית וההכרה בדבר היותו ממציא הרדיו הגיעה רק ב-1943, חצי שנה לאחר מותו. מי שנחשב במשך שנים לממציא הרדיו היה דווקא גוּלְיֵילְמוֹ מַרְקוֹנִי האיטלקי, בשל העובדה שהשכיל לשכלל את ההמצאה ולשווק אותה בעולם.

שידור הרדיו הראשון של מרקוני נערך בשנת 1895 בגינת ביתו, ובמסגרתו העביר מסר לעוזרו שישב בצד השני של הגן. רבים חששו שההמצאה החדשה תהיה מוגבלת לשידור לטווחים קצרים. הם חשבו שגלי הרדיו לא יצליחו לעבור למרחקים ארוכים בשל העובדה שכדור הארץ אינו שטוח אלא עגול והגלים "ייתקעו" בדרך.

טענה זו הופרכה ב-1901, עם השידור הטראנס אטלנטי הראשון – שהצליח להעביר מסרים בין שני קצוות האוקיינוס האטלנטי. השידור הצליח בזכות השימוש החכם בגלי רדיו ארוכים, שבניגוד לגלים קצרים יכולים להיצמד לקרקע או לים ולנוע בקו עקמומי.

ישנם שני הבדלים בין גלים קצרים וארוכים: כמות המידע שנישא על ידי הגל והמרחק שאליו אפשר להגיע בשידור. ככל שאורכו של הגל קצר יותר הרי שהתדר שלו גבוה יותר, וכך ניתן להקצות יותר תדרים ולהעביר יותר מידע – תמונות, סרטים, שיחות טלפון ועוד. ההבדל השני קשור למרחק שאליו ניתן לשדר.

גלים קצרים דורשים שיהיה "קו ראייה" בין החלק המשדר לחלק הקולט, וגלים כאלה לא יצליחו להתמודד עם עקמומיות כדור הארץ. גלים ארוכים מסוגלים לעשות זאת, וכך הם נקלטים במרחקים גדולים. יחד עם זאת, תחנות רדיו בגלים קצרים מצליחות לשדר לכל העולם בזכות שכבת היוֹנוֹספרה שנמצאת בגובה של מאות קילומטרים. שכבה זו מחזירה גלים קצרים ממש כמו מראה, ומאפשרת להם "לקפץ" בין כדור הארץ לאטמוספרה לאורך מרחקים ארוכים מאוד.

הכתבה פורסמה בגיליון נובמבר של המגזין "גליליאו צעיר"