Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Landsvirkjun - borði í orkumálaflokki

Hvernig myndast símasamband?

Þetta er eðlileg og mikilvæg spurning. Fyrir 20 árum eða svo hefði verið frekar einfalt að svara henni en nú er það dálítið erfiðara vegna tækniframfara á síðustu tveimur áratugum, og eins víst að hér komi sitthvað á óvart.

Í símanum sem við tölum í er búnaður sem breytir hljóðinu frá okkur í rafmerki, nánar tiltekið breytilegan rafstraum sem við köllum oft merki. Þetta merki flyst síðan með einhverjum hætti, sem við lýsum nánar hér á eftir, yfir í síma móttakandans, mömmu okkar eða hver sem það er sem erum að tala við. Þar verður þannig til breytilegur rafstraumur sem samsvarar merkinu í okkar síma og sími móttakandans breytir þessum rafstraumi aftur í hljóð.

Þessi almenna lýsing getur átt við alla talsíma (telephone), það er að segja síma sem flytja hljóð. Í gamla daga voru símar líka notaðir til að flytja einföld merki sem samsvöruðu bókstöfum og var það kallaður ritsími (telegraph) en við fjöllum ekki nánar um hann hér.

Í símanum sem við tölum í er búnaður sem breytir hljóðinu frá okkur í rafmerki, nánar tiltekið breytilegan rafstraum sem við köllum oft merki.

Frekar einfalt er að lýsa flutningi símamerkisins eins og hann fór fram í fyrstu símunum og síðan allar götur fram undir 1990. Rafstraumurinn í sendisímanum var þá magnaður upp og sendur með koparþræði til móttakandans þar sem straumnum var aftur breytt í hljóð sem mamma heyrði og svaraði með því að tala í sinn síma. Frá hverjum síma á tilteknu svæði lá koparþráður til símstöðvar og stöðvarnar voru síðan einnig tengdar saman með þráðum eða köplum. Þegar ég hringdi í mömmu var þráðurinn frá mér tengdur við þráðinn til hennar í símstöðinni og við gátum síðan talað saman án þess að nokkur annar gæti heyrt símtalið (nema það væri þá hlerað á símstöðinni!?).

Þetta var þó svolítið öðruvísi í sveitum því að þar var oft einn þráður sameiginlegur með mörgum símum þannig að nágrannarnir gátu heyrt símtölin. Eins þurfti oft sérstakar kúnstir við langlínusamtöl, meðal annars af því að línurnar milli stöðvanna voru svo fáar að menn gátu ekki endilega fengið samband um leið og þeim datt það í hug.

Nú á dögum hefur þessi tækni hins vegar gerbreyst, bæði í venjulegum símum, og með tilkomu farsíma eða símasambands í tölvum. Í fyrsta lagi er nú hægt að senda mörg símtöl eftir sömu “línunni” eða farveginum án þess að þau trufli hvert annað eða fólk heyri önnur hljóð en ætlast er til. Þess má geta að þetta á líka við um merkin sem flytja tövupóst og er ein skýringin á því að hann er svo ódýr sem raun ber vitni: Ef aðeins væri hægt að senda eitt tölvupóstskeyti eftir tiltekinni línu í einu, er hætt við að sú tækni hefði aldrei náð útbreiðslu. Þarna kemur svokölluð merkjafræði við sögu en hún er sérstök grein innan rafmagnsverkfræði og hafa orðið miklar framfarir í henni frá því um miðja síðustu öld.

Í öðru lagi hefur merkingin í orðinu “lína” í símakerfinu breyst því að merkið berst núna ýmist sem breytilegur rafstraumur í koparþræði, sem ljósmerki í ljósleiðara eða sem rafsegulbylgjur sem fara milli ákveðinna tækja. Eins og við vitum öll þá liggur til dæmis enginn símaþráður frá farsímanum okkar til einhverrar símstöðvar. Í staðinn breytir farsíminn merkinu í rafsegulbylgjur sem hann sendir frá sér til næstu stöðvar í farsímakerfinu, hún magnar það upp og sendir það áfram til móttökusímans sem breytir því í hljóð, og þannig myndast símasamband eins og spurt er um.

Ferð merkisins milli staða gerist með gríðarlegum hraða eins og við sjáum af því að við verðum aðeins vör við örlitla töf í símtölum þó að við séum að tala yfir hálfan hnöttinn eins og til dæmis til Ástralíu. Hér skiptir líka máli að farsímarnir okkar eru alltaf “vakandi”; þeir senda frá sér merki til farsímakerfisins með ákveðnu millibili, þannig að kerfið “veit” alltaf hvar þeir eru og getur komið á sambandi við þá mjög fljótt eftir að einhver hringir, jafnvel þótt hann sé hinum megin á hnetttinum. Það er raunar vegna þessa vökuástands símtækjanna sem við erum beðin um að slökkva alveg á þeim þegar við förum upp í flugvél; þá er ekki nóg að þeir þegi – eins og við viljum að þeir geri í kirkju eða leikhúsi – heldur vilja menn ekki eiga á hættu að rafsegulmerkin frá þeim trufli fjarskipti við flugvélina.

Hægt er að fá meira að vita um þessi mál með því að smella á efnisorðin sem fylgja svarinu, til dæmis á orðið 'sími'.

Mynd:

Útgáfudagur

29.2.2008

Spyrjandi

Hildur Karen Jóhannsdóttir

Höfundur

Þorsteinn Vilhjálmsson

prófessor emeritus, ritstjóri Vísindavefsins 2000-2010 og ritstjóri Evrópuvefsins 2011

Tilvísun

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvernig myndast símasamband?“ Vísindavefurinn, 29. febrúar 2008. Sótt 9. desember 2019. http://visindavefur.is/svar.php?id=7120.

Þorsteinn Vilhjálmsson. (2008, 29. febrúar). Hvernig myndast símasamband? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=7120

Þorsteinn Vilhjálmsson. „Hvernig myndast símasamband?“ Vísindavefurinn. 29. feb. 2008. Vefsíða. 9. des. 2019. <http://visindavefur.is/svar.php?id=7120>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Baldur Þórhallsson

1968

Baldur Þórhallsson er prófessor í stjórnmálafræði við Háskóla Íslands. Rannsókna- og kennslusvið Baldurs varða smáríki, utanríkisstefnu Íslands, Evrópufræði og alþjóðasamskipti.