ماکروویو، شمشیر دو لبه!

با افزایش تدریجی دما و شروع فصل گرما، مردم بر اساس هراسی که در مورد اشعه‌ها و امواج مضر خورشید در ذهن دارند به تکاپوی حفظ سلامت خود می‌افتند. همین که تابستان به روزهای آخر خود نزدیک می‌شود و نفس‌های آخرش را می‌کشد، حساسیت‌ها و پرهیز‌ها پیرامون آفتاب و اشعه‌هایش همپای ریزش برگ‌های پاییزی رنگ می‌بازد و کم‌کم به دست فراموشی سپرده می‌شود.

چنین چیزی تقریبا منطقی است؛ در تابستان به دلیل زاویه تابش خورشید نسبت به فصل‌های دیگر شدت نور و طبیعتا تابش اشعه‌های مضر خورشید بیشتر است، اما نباید فراموش کرد که خورشید خارج از جو سیاره زمین بوده و امواج و نور آن از بیرون به زمین می‌رسد. در حقیقت جوی که در اطراف کره خاکی ما وجود دارد مانند سپری محافظ شدت آسیب‌رسانی نور خورشید را تا حد بسیار زیادی کاهش می‌دهد.

اما بد نیست ما که حساسیت بالایی نسبت به امواج و اشعه‌های خورشید داریم، کمی هم متوجه امواج و پرتوهایی باشیم که در زیر آن لایه محافظ توسط دستان خودمان تولید می‌گردد و به فصل خاصی از سال هم محدود نمی‌شود. امواج گیرنده‌های رادیویی و تلویزیونی، ماهواره‌ها، ایستگاه‌های مخابراتی و ارتباطی، اینترنت، شبکه
موبایل و ... مواردی هستند که در دنیای امروز مانند رشته‌های در هم تابیده یک طناب ما را محاصره کرده‌اند. امروزه مخصوصا در کلانشهرها کمتر جایی پیدا می‌شود که از پرتو امواج مصون باشد. آیا این امواج که در همه حال و در هر مکان پا به پای ما حرکت می‌کنند برای سلامت‌ما مضر هستند؟

پیش از پرداختن به اصل موضوع بهتر است اطلاعات نسبی در مورد امواج به دست آوریم و ببینیم که در زندگی روزمره با چه نوع امواجی سر و کار داریم.

بر اساس تعریفی که در فیزیک از موج ارائه شده است، به شکل خیلی ساده موج به حرکت ارتعاشی ماده یا فوتون‌های حامل انرژی در فضا اطلاق می‌شود. فوتون ذرات تشکیل‌دهنده نور است. بر این اساس انواع موج‌ها به دو دسته تقسیم می‌شود؛ امواج مکانیکی و امواج الکترومغناطیسی. نوع اول یعنی امواج مکانیکی برای منتشرشدن و گسترش یافتن نیازمند یک واسط مثل هوا یا‌ آب است. مثلا صدا یک موج مکانیکی است. گروه دوم که در این مقاله قصد پرداختن به آن را داریم، امواج الکترومغناطیسی است که به واسطه یا حامل برای پیشروی نیازی ندارد.

در عوض حامل این امواج از نوسانات متناوب در میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی که توسط ذره‌های باردار شده به وجود آمده‌ تشکیل شده است و بنابراین می‌تواند در فضای بدون ماده (خلأ) انتشار یابد. این نوع امواج طول موج‌های گوناگونی دارد و امواج رادیویی، امواج ماکروویو، تابش مادون قرمز، نور مرئی، تابش فروسرخ، اشعه ایکس و پرتوهای گاما را شامل می‌شود.

اما موجی که ما قرار است درباره‌ آن صحبت کنیم، طول موجی بین یک میلی‌متر تا یک متر دارد و فرکانس آن در محدوده 300 مگاهرتز تا 300 گیگاهرتز است. این طول موج مربوط به امواج رادیویی یا به طور اختصاصی امواج ماکروویو می‌شود. امواج ماکروویو به شکل وسیعی برای ارتباطات و مخابرات مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماکروویو به این دلیل بسیار مناسب است که به آسانی در پرتوهای باریکی متمرکز می‌گردد و همچنین فرکانس بالایشان پهنای باند وسیع و انتقال گسترده داده‌ها را ممکن می‌سازد. امواج ماکروویو در حقیقت ابزار اصلی گیرنده‌های تلویزیون، ارتباطات تلفنی بین ایستگاه‌های زمینی و ماهواره‌ای، رادارها و همچنین اجاق‌های ماکروویو است و بستر مناسب را برای انتقال داده‌های سیستم‌های مذکور فراهم می‌آورد.

موجی با چند وظیفه

حال که با امواج ماکروویو آشنا شدیم، می‌خواهیم دو نوع محصول متفاوت را که به طور گسترده از این موج استفاده می‌کنند بررسی کنیم؛اجاق‌های ماکروویو و تلفن‌های همراه، اما دلیل انتخاب این دو دستگاه شباهت‌های زیاد و تفاوت جالب‌شان است. شباهت‌شان در آن است که هر دو دستگاه از امواج ماکروویو برای کار کردن استفاده می‌کنند، اما تفاوت‌شان در آن است که اولی امواجش می‌تواند به درون غذا نفوذ کند، مولکول‌های‌آب را به ارتعاش در آورد و در نتیجه باعث گرم‌شدن غذا شود یا حتی آن را بپزد. طبیعی است که قرار گرفتن انسان در معرض آن می‌تواند خطرناک یا مرگبار باشد، ولی دومی در مجاورت مغز قرار می‌گیرد و وظیفه مخابرات تلفنی را به عهده دارد، اما گفته می‌شود خطرناک نیست، اما بد نیست نگاه دقیق‌تری به امواج ماکروویو بیندازیم تا متوجه شویم که امواج این دو دستگاه چه تفاوتی با یکدیگر دارد.

یکی از مهمترین شاخصه‌های امواج که باعث تفاوت‌شان با یکدیگر می‌شود، فرکانس آن است. فرکانس به آن معناست که موج با چه سرعتی نوسان می‌کند. مانند فاصله که با واحد متر سنجیده می‌شود فرکانس نیز برای اندازه‌گیری توسط واحد هرتز محاسبه می‌گردد. به این ترتیب یک هرتز برابر است با یک چرخش (سیکل) کامل موج در یک ثانیه. موج با دوره تناوب یک هرتز آنقدر کند است که کاربردی برای استفاده در ارتباطات رادیویی ندارد. از همین رو از واحدهای بزرگ‌تری مانند کیلوهرتز، مگاهرتز، یا حتی گیگاهرتز استفاده می‌شود. ولی چرا فرکانس این قدر اهمیت دارد؟ بسیاری از ویژگی‌های یک موج رادیویی وابسته به فرکانس آن است. برای نمونه زیردریایی‌ها از امواجی با طول موج بین 300 هرتز تا سه کیلوهرتز استفاده می‌کنند، زیرا این فرکانس‌های پایین به نسبت فرکانس‌های بالاتر تا عمق بسیار بیشتری در آب نفوذ می‌کنند.

تفاوت در کجاست؟

حال که با مفهوم موج ماکروویو و تفاوت‌های آن آشنا شدیم، بهتر است به موضوع اصلی‌مان بپردازیم.در حقیقت تلفن‌های همراه از فرکانس موجی که در اجاق‌های ماکروویو از آن استفاده می‌شود، استفاده نمی‌کنند. تلفن‌های همراه معمولا در بیشتر کشورها در محدوده 2.8 تا 5.6 گیگاهرتز فعالیت می‌کنند. از منظر علم فیزیک هیچ تفاوت پایه‌ای بین امواجی که درون یک اجاق ماکروویو برای گرم کردن مواد غذایی از آن استفاده می‌شود و امواجی که از تلفن همراه ساطع می‌شود وجود ندارد، زیرا هر دو در طیف امواج الکترومغناطیسی موج رادیویی خوانده می‌شود. اما چیزی که موجب می‌شود یک مکالمه شاد و خنک با دوست‌تان و در طرفی دیگر چای لب سوز در اجاق ماکروویوتان داشته باشید، انرژی است. در واقع گوشی‌های همراه امواجی با انرژی در حد میلی وات از خود ساطع می‌کند. در آن سو اجاق‌های ماکروویو امواجی با قدرت 700 تا هزار وات تولید می‌کند.

تفاوت دیگر امواج تلفن همراه با اجاق ماکروویو در اطلاعات است. در حقیقت امواج اجاق هیچ اطلاعاتی را در بر ندارد و تعدیل هم نشده‌ا ست. در طرف دیگر سیگنال‌های یک تلفن همراه حاوی اطلاعات کثیری از قبیل اطلاعات مربوط به صدای فرد صحبت‌کننده، شماره سریال الکترونیکی تلفن و سیگنال‌ها و اطلاعات دیگری - که برای برقراری ارتباط با یک شبکه مورد نیاز است - هستند.

بد نیست بدانید که تنها وجود سیگنال رادیویی نیست که باعث می‌شود تلفن همراه زنگ بخورد. در واقع گوشی موبایل سیگنال‌های متعددی به آنتن‌ها می‌فرستد تا مکان خود را به شبکه اعلام کند. و زمانی که کسی به گوشی شما زنگ می‌زند، شبکه از طریق نزدیک‌ترین آنتن خود به شما سیگنالی می‌فرستد تا متوجه شوید که کسی در حال تماس گرفتن با گوشی‌تان است. پس از آن گوشی زنگ می‌خورد و همچنین به شبکه اعلام می‌کند سیگنال تماس را دریافت کرده است. به این ترتیب است که گوشی موبایل زنگ می‌خورد، ولی اجاق ماکروویو قابلیت زنگ خوردن ندارد!

آیا موبایل خطرناک است؟

اما بحث مهم و داغی که حول این امواج می‌چرخد، موضوع ضرر آنهاست که از تلفن‌های همراه ساطع می‌شود. سال‌های متوالی است که این بحث که آیا استفاده و صحبت طولانی‌مدت با موبایل باعث ابتلا به سرطان یا بیماری‌های دیگر می‌گردد در محافل علمی و پزشکی در جریان است. آنچه استفاده‌کنندگان را نگران می‌کند، این است که گوشی‌های تلفن همراه به عنوان منبع تولیدکننده امواج در فاصله بسیار اندکی از مهم‌ترین عضو بدن یک جاندار، یعنی مغز او قرار می‌گیرد. این فاصله اندک باعث می‌شود تا حداکثر انرژی تولیدشده توسط گوشی مستقیما از میان سلول‌های حساس مغز ما گذر کند.

اما بر اساس نتایج جدیدترین تحقیقاتی که در چند کشور با جامعه آماری گسترده و برای مدتی طولانی صورت گرفته، رابطه معنی‌‌داری بین استفاده از تلفن همراه و سرطان یا آسیب به مغز به دست نیامده و ضرر امواج مایکروویو گوشی‌های همراه به‌صورت قطعی تائید یا رد نشده است. در مورد افزایش دما و گرم‌شدن گوش هنگام مکالمه با موبایل نیز تحقیقات زیادی صورت گرفته است. خیلی اعتقاد داشتند این موضوع گرم‌شدن به دلیل اثر مشابهی است که اجاق‌های مایکروویو بر مواد غذایی می‌گذارد، اما این بار با شدت خیلی کمتری رخ می‌دهد.

نتایج نشان داد این موضوع بر اثر افزایش دمایی است که از باتری گوشی بر اثر مداومت بهره‌برداری از آن ساطع می‌شود و نه ناشی از اثر امواج ماکروویو منتشر شده از گوشی تلفن همراه. با این حال دانشمندان به افرادی که نگرانی و وسواس زیادی در رابطه با این موضوع دارند، توصیه می‌کنند که از راه‌های جایگزین همچون هدست، گذاشتن تلفن روی حالت بلندگو یا استفاده از پیام کوتاه متنی برای ارتباط با موبایل استفاده کنند، اما هنوز هستند کسانی که عمیقا اعتقاد دارند استفاده از تلفن‌های همراه مضرات فراوانی دارد. آنها احتمال می‌دهند که شرکت‌های تولیدکننده بزرگ و سرشناس تلفن همراه مانع انتشار اطلاعات شفاف، دقیق و حقیقی در مورد ضرر احتمالی امواج گوشی‌های موبایل برای سلامت انسان و بخصوص مغز او می‌شوند.

سر در معرض سر (SAR)

گوشی‌های موبایل با استفاده از امواج ماکروویو که از جنس امواج الکترومغناطیسی است، کار می‌کند. این امواج دارای انرژی اندکی بوده و حامل اطلاعات است. واحد مشخصی به نام سر (SAR) که کوتاه‌شده عبارت Specific Absorption Rate به معنای میزان جذب خاص است ، برای اندازه‌گیری قدرت امواج موبایل به کار می‌رود. سر در واقع میزان انرژی است که توسط بدنی که در معرض فرکانس رادیویی قرار گرفته است، جذب می‌شود. واحد اندازه‌گیری سر بر مبنای وات بر کیلوگرم (W/kg) است.

به این ترتیب هر چه میزان سر برای یک گوشی موبایل رقم پایین‌تری باشد، بدن انسان در معرض امواج کمتری حین مکالمه با تلفن همراه قرار می‌گیرد. طبق قوانین، سازندگان گوشی همراه موظفند میزان سر تولیدی محصول‌شان را ذکر کنند.
برای مثال بیشترین میزان سر برای یک نمونه از گوشی‌های رایج به 1.58 وات بر کیلوگرم می‌رسد.

رامین فتوت - جام‌جم