domingo, 11 de septiembre de 2011

¿QUIÉN INVENTÓ LA RADIO?



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De la teoría a la práctica: Hertz, Tesla y Marconi, Lee De Forest.

La humanidad se acercaba al momento crucial. Los científicos llevaban años teorizando y soñando con una comunicación sin ataduras, sin hilos, que volara libre como las ondas por el espacio. El camino se había allanado con teorías escritas en papel, pero era hora de llevarlas a la práctica.

Nuestra máquina del tiempo aterriza en Alemania para conocer a uno de los inventores que trabaja con las ecuaciones de Maxwell. Al bajar en el año 1888, encontramos a Heinrich Rudolf Hertz quien, tras muchos esfuerzos, logra transmitir y recibir ondas electromagnéticas y obtiene cruciales avances en el estudio de la velocidad de la luz y las ondas de radio, bautizadas en su honor como hertzianas.

Varios científicos emprenden, ayudados con el experimento de Hertz, una carrera para ser los primeros en aprovechar esas ondas para enviar información. Uno de ellos es un joven migrante europeo que llegó a Estados Unidos y llamó la atención del famoso George Westinghouse, preocupado en cómo generar corriente alterna y llevarla a los hogares norteamericanos.(1) Este joven se llama Nicolás Tesla y le vende su patente de generador de energía eléctrica a la compañía de Westinghouse.

Marconi Tesla sigue investigando y logra crear un radiotransmisor de ondas electromagnéticas. Pero en esos mismos años, en Italia, otro inventor llamado Gillermo Marconi ya experimenta con un generador que transmite estas ondas.

Marconi tiene la habilidad de unir inventos de diferentes científicos para lograr el éxito. A su generador de ondas le hace falta algo que las mande lejos y que también las reciba. Lo soluciona usando una antena. Es una especie de “alambre volador” que ha inventado el ruso Alexander Popov.(2)



Marconi, ¿inventor de la radio?. Unidentified photographer. Smithsonian Institution from United States.


Popov está trabajando en un receptor de tormentas eléctricas. Usa una cometa para elevar un cable que sirve como antena de rayos, tal como hiciera Franklin para inventar el pararrayos. Si recibe rayos, piensa Popov, también podrá recibir otras ondas electromagnéticas.

Mientras tanto, el italiano Marconi, usa un alambre similar y se vale de un receptor de ondas que había sido ideado por el francés Edouard Branly.

Sumando las investigaciones de estos inventores y sus propios adelantos, Marconi logra en 1894 un transmisor-receptor de ondas electromagnéticas para telegrafía sin hilos o radiotelegrafía. Con este equipo ya se pueden enviar mensajes en morse sin necesidad de cables.

Comienza, entonces, una larga guerra para saber quién es el inventor de la radio. Tesla reclama la autoría en Estados Unidos, Marconi también quiere ser reconocido como tal. Pero los hechos terminan hablando por sí solos y el italiano zanja la polémica cuando logra una transmisión que cruza el océano Atlántico. En 1901, con su invento perfeccionado, Marconi envía un mensaje en morse que atraviesa los más de 3.000 kilómetros que separan Terranova de Inglaterra.

Aunque la guerra de patentes continúa, Marconi pasa a la historia como el creador o, al menos, el pionero de la radio. Pero su intención no es enviar sonidos, sino mejorar el servicio de telegrafía a largas distancias sin necesidad de cables. El principal objetivo de su invento es comunicar a los barcos en alta mar con tierra firme. Así ocurre con el Titanic cuando se está hundiendo en abril de 1912 y utiliza una “estación Marconi” para enviar una señal de SOS.(3) Por eso, Marconi en realidad, es el inventor de la radiotelegrafía, es decir, la telegrafía por ondas de radio, antecesora de la radiodifusión.

Torre ReginaldDe momento, los transmisores existentes sólo han usado las ondas electromagnéticas para enviar, a los cuatro vientos, puntos y rayas. Hasta la Nochebuena de 1906. En esa fría y entrañable noche, algunos marineros brindan en alta mar cuando se acercan sorprendidos a sus radiotransmisores. Esta vez no escuchan puntos y rayas del código Morse, sino… ¡música y palabras!

Algunos llegan a pensar que son alucinaciones fruto del alcohol. Pero no. A unos pocos de kilómetros de la costa, el canadiense Reginald Fessenden transmite desde Brant Rock, en Massachusetts, unas notas musicales con su violín y lee algunos pasajes de la Biblia. Si Marconi pasa a la historia como el padre de la radiotelegrafía, el canadiense Fessenden podría considerarse como el padre de la radiodifusión. El problema de la transmisión de Fessenden es la calidad y la distancia. Los ruidos hacen casi imperceptibles las palabras que, además, no llegan muy lejos. Y por si los problemas fueran pocos, la antena que usa es de dimensiones exageradas. Despojemos entonces a Fessenden del titulo que le acabamos de otorgar y busquemos a quien se lo merezca más.

Tarjeta de 1910 con la torre de radio de Reginald Fessenden en Brant Rock, Massachusetts.

Adelantamos un año la máquina del tiempo, hasta principios de 1907 en Estados Unidos. Allí, Lee De Forest tiene entre manos el invento que revolucionará la radio: el triodo. Se parece mucho a la bombilla que años antes desarrolló Thomas Alva Edison y que funcionaba por el llamado efecto Edison: si dentro de una lámpara de vacío calentamos un filamento, de éste se desprenderán electrones que “saltarán” a una placa de metal cercana generándose una corriente eléctrica.

Este es el principio de la válvula de vacío en el que otro científico, John Fleming, se inspiró para llegar al diodo. Luego, Lee De Forest le añade un elemento más y el diodo se convierte en un triodo, con un filamento, un cátodo y una rejilla. Ahora, los electrones que saltan pueden ser controlados. Estos experimentos, que parecen de ciencia ficción, hacen posible que una pequeña corriente sea amplificada. También permite que esas corrientes lleven consigo sonidos. Con la ayuda de una antena, se convierten en ondas electromagnéticas capaces de recorrer kilómetros y kilómetros. Palabras y música pueden viajar ahora de un lugar a otro sin necesidad de cables. Por ese motivo, Forest llama a su invento audion.(4)

AudionGracias a esta hazaña, Forest tiene bien merecido el título de padre de la radiodifusión, más que ningún otro. Sin el triodo, la radio no hubiera alcanzado la universalidad que hoy tiene.

Triodo inventado por Forest. Foto: Gregory F. Maxwell / The History of Audio: The Engineering of Sound


Con ayuda del audion, fue más fácil construir transmisores y comienzan a surgir emisoras por todos los rincones del planeta. Noticias, música y luego radioteatros surcan el espacio en forma de ondas radioeléctricas.

La KDKA de Pittsburgh es la pionera y en 1920 estrena el primer servicio de noticias diario.(5) La prensa siente amenazados sus intereses viendo cómo este nuevo medio de comunicación informa los resultados de las elecciones al mismo tiempo que se cuentan los votos. ¡Y no les falta razón! Las noticias en papel que, al día siguiente, anuncian la victoria de Warren Harding en las presidenciales estadounidenses, quedan desactualizadas por culpa de la radio.

Un par de meses antes, en América Latina, un grupo de entusiastas argentinos fabrican un rudimentario transmisor, se suben a la azotea del Coliseo de Buenos Aires y el 27 de agosto de 1920 transmiten una ópera de Richard Wagner. La gente, dudando de su cordura, los bautizó como los locos de la azotea.(6) El pistoletazo de salida pone a todos a correr. En París, en 1921, la Torre Eiffel sirve de antena para las primeras radios francesas. Un año después, se funda la BBC de Londres y en 1923 comienzan las primeras transmisiones en España. En América Latina, además de Argentina, otros países se apuntan a la “moda de la radiodifusión”: México y Uruguay (1921), Cuba y Chile (1922), Venezuela (1926), Ecuador y Colombia (1929),…

Desde nuestra máquina del tiempo, vemos centenares de antenas de radio transmitiendo a lo largo y ancho del planeta. Pero, ¿de qué sirve enviar programas a kilómetros de distancia si nadie puede escucharlos? Resuelto ya el cómo transmitir, hay que perfeccionar el cómo recibir. Los esfuerzos se centran ahora en los receptores de radio. Muchos de ellos usan los diodos inventados por Fleming que sustituyeron a los primeros sintonizadores de mineral de galena.

Para popularizar los receptores de radio es fundamental el aporte de Edwin Armstrong que idea el superheterodino. Aún hoy lo seguimos usando para distinguir unas frecuencias de otras en los diales de radio. Armstrong revoluciona de nuevo el mundo de la radio cuando en los años 30 anuncia que las ondas electromagnéticas se pueden modular en frecuencia. Acaba de inventar la FM o frecuencia modulada.(7)

De aquí en adelante la historia es más conocida. Miles de emisoras transmiten en los cinco continentes y todas se preparan para un incierto futuro digital. ¡Fin del viaje!

FUENTE: http://www.analfatecnicos.net

jueves, 1 de septiembre de 2011

¿CÓMO SE INVENTÓ LA RADIO?

http://www.analfatecnicos.net


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Los teóricos: Franklin, Faraday, Maxwell…

¿Fruto de la casualidad? ¿Ingenio humano? ¿Observación de los fenómenos naturales? No hubo un sólo camino para que los grandes inventores de la humanidad alcanzaran sus descubrimientos. Y, por lo general, nunca lo hicieron solos.

Lo mismo sucedió con la radio. Como vimos en la anterior pregunta, los inventores primero aprendieron que el sonido se transmite por ondas. Luego, se dieron cuenta que la luz podía viajar largas distancias usando otro tipo de ondas, las electromagnéticas.

Ambar
Pero no adelantemos la historia y vayamos al principio. Para eso, lo mejor será subirnos a una máquina del tiempo que nos llevará, en primer lugar, a la Antigua Grecia, año 600 antes de nuestra era.

En silencio, nos acercamos a Tales de Mileto que se encuentra frotando intensamente un trozo de ámbar. Tanto y tanto frota, que del ámbar saltan chispas. Son los albores de la electricidad que debe su nombre, precisamente, al ámbar, que los griegos llamaban elektrón.

Un ámbar como el que frotó Tales. Foto de Hannes Grobe.



Franklin
Dejamos Grecia para, en un largo viaje en el tiempo, transportarnos hasta el siglo XVIII, cuando la mayor parte de los científicos dedicaron sus esfuerzos a entender la energía eléctrica. Al bajar de nuestra máquina, en 1752, nos encontramos al norteamericano Benjamín Franklin, volando una cometa en plena tormenta. La punta del papalote o barrilete, como también la llaman, era de metal y uno de los rayos impacta en ella directamente. Franklin acaba de inventar el pararrayos.

Fotografía de Franklin. Si te suena conocido es
porque quizás lo hayas visto en un billete de 100 dólares.
Foto Library of Congress.

Adelantamos unos años, hasta 1800. Cambiando de siglo, el italiano Alessandro Volta inventa la pila, logrando producir por primera vez corriente eléctrica continua.

Continuamos en este fugaz viaje por la historia en nuestra máquina del tiempo y llegamos a 1819. El danés Hans Christian Orsted juega con la aguja imantada de una brújula. Por accidente, le acerca un cable conectado a una pila y no puede salir de su asombro al ver que la aguja se mueve. Se evidencia por primera vez la relación entre la electricidad y el magnetismo.(1)


Morse Ahora detenemos nuestra máquina del tiempo en 1844. Un simpático barbudo nacido en 1791, Samuel Morse, produce sonidos con un extraño aparato llamado telégrafo. Un electroimán recibe impulsos eléctricos que se plasman en un papel en forma de puntos y rayas. El telegrafista los interpreta en base al alfabeto morse que, todavía hoy, tiene vigencia. Es el primer sistema de comunicación a larga distancia que llena de cables a Estados Unidos para llevar mensajes de ciudad en ciudad.

Samuel Morse. Foto Library of Congress.

Cruzamos ahora el océano para irnos hasta Escocia, año 1873. Allí, están a punto de ser formuladas unas leyes que revolucionarán la ciencia. Nos recibe el físico James Maxwell y nos muestra sus famosas ecuaciones. Con ellas, traza la relación matemática entre los campos eléctricos y los magnéticos, demostrando al mundo, al menos de forma teórica, que fenómenos naturales, como la luz del sol, son electromagnéticos. A partir de Maxwell, muchos de los avances teóricos y científicos comienzan a llevarse a la práctica y aparecen inventos que cambiarán la forma de ver y entender el mundo.

Bell Subimos de nuevo a la nave para regresar a Estados Unidos, año 1876. Alexander Graham Bell patenta su revolucionario invento, el teléfono. Esta presentación no está exenta de polémica. En este siglo, las peleas por el robo de inventos son frecuentes. Parece ser que el pícaro de Bell ha sido más rápido en patentarlo, aunque el verdadero inventor del teléfono es Antonio Meucci.(2)

Graham Bell considerado por años como el inventor del teléfono.
Foto Library of Congress.

Con este artilugio, ya no hace falta comunicarse a través de puntos y rayas. Ahora podemos hablar directamente, al menos hasta donde alcanzan los cables, que incluso cruzan el gran océano comunicando los dos continentes.


Pero, ¿y los barcos que navegan por ese océano? ¿Y los lugares donde es imposible llegar con cables? La comunidad científica, insatisfecha, busca respuestas para llevar la comunicación sin cables o inalámbrica a todos los rincones del planeta. Las bases científicas están dadas. Maxwell ha demostrado en papel que las ondas electromagnéticas pueden viajar por el espacio llevando energía. Ahora, el reto es averiguar cómo crear artificialmente esas ondas y cómo transmitirlas. ¿Cómo pasar de la teoría a la práctica? Subamos a nuestra máquina del tiempo para descubrirlo y aterricemos en la siguiente pregunta.

Notas

(1) El inglés Michael Faraday siguió experimentando con los campos eléctricos y magnéticos y cómo uno podía anular al otro, inventando la famosa Jaula de Faraday. Haz la prueba. Sintoniza un radio en AM y luego lo envuelves en papel de aluminio. ¿Se deja de escuchar? Acabas de probar la Jaula de Faraday (leer más sobre ello).

Lo que el experimento demuestra es lo mismo que sucede cuando un rayo impacta en un avión y éste no sufre daños. Puedes verlo en el siguiente video tomado de YouTube/Telemadrid.





FUENTE: http://www.analfatecnicos.net