Sapere Scienza

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Il 5G è davvero pericoloso? Tra bufale e realtà

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Cosa sono le microonde

Iniziamo dai fondamenti per chiarire a cosa ci riferiamo quando parliamo di microonde. Le microonde sono parte della porzione radio dello spettro elettromagnetico. Si tratta di cugine delle onde luminose che, però, trasportano meno energia perché hanno lunghezza d’onda molto più lunghe. La parte radio dello spettro è divisa in diverse regioni che coprono diversi intervalli di lunghezza d’onda (oppure di frequenze) che vengono utilizzate per diversi scopi.

    

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Quando parliamo di microonde parliamo di onde con lunghezza d’onda tra 1 m e 1 mm e frequenza tra 300 MHz e 300 GHz (gli hertz, indicati con Hz, sono l’unità di misura della frequenza delle onde e significano cicli al secondo).
Le microonde sono utilizzate per le trasmissioni radio e televisive, i cellulari, il GPS, il Wi-Fi, le comunicazioni satellitari e le osservazioni astronomiche. Quindi, è estremamente fuorviante parlare di microonde in modo generico. Di quali microonde stiamo parlando? Del rumore cosmico che pervade l’Universo a seguito del Big Bang? Del segnale GPS? Del Wi-Fi?


Come funziona il forno a microonde?


Anche quelle del forno a microonde sono, appunto, microonde (non compaiono nella figura in alto perché non sono utilizzate per trasmettere informazioni).
Il forno è progettato per imprigionare le microonde che vengono usate per cuocere gli alimenti perché il generatore di frequenza, che è il cuore del forno, genera onde a 2,45 GHz, la frequenza che piace alle molecole d’acqua all’interno degli alimenti da cucinare. Colpite da questa frequenza, le molecole oscillano e, visto che movimento significa calore, si scaldano, cuocendo dall’interno gli alimenti. È questa la ragione fisica dell’efficacia e della rapidità di cottura del forno a microonde, che potrebbe facilmente cuocere anche le nostre mani, se non avesse un sistema di sicurezza che lo spegne quando viene aperto.


Come funziona il Wi-Fi?

Vi potrebbe interessare sapere che il Wi-Fi delle nostre case funziona in un intervallo di frequenza che comprende anche quello del microonde, ma non vi cuoce affatto per l’ottimo motivo che le energie in gioco sono molto diverse. Il forno a microonde pompa 1000 Watt in un volume piccolo al fine di fare vibrare le molecole d’acqua, mentre il Wi-Fi si accontenta di un segnale di 0,1 Watt che di disperde nel volume di casa vostra.
Morale: se dopo una lunga e intensa sessione di videogiochi con amici, in giro per il web, vi sentite “cotti”, non date la colpa alla radiazione elettromagnetica.

 

Microonde per le comunicazioni

Dopo avere imparato a conoscere le microonde, vediamo come vengono utilizzate per trasmettere informazioni. Per prima cosa bisogna notare che le frequenze non sono liberamente disponibili. Si tratta di un bene in quantità limitata (in natura le frequenze non sono infinite) quindi molto prezioso perché molto richiesto. Esiste un organo internazionale, chiamato International Telecommunication Union (ITU), preposto all’assegnazione delle frequenze radio, che periodicamente si riunisce per prendere in esame le nuove richieste, magari mettendo all’asta le frequenze disponibili al miglior offerente.
Per rendervi conto della richiesta (e delle implicazioni economiche) dell’uso delle frequenze radio, guardate l’allocazione delle frequenze negli Stati Uniti e considerate che le microonde occupano le ultime tre strisce del grafico.


United States Frequency Allocations Chart 2016 - The Radio Spectrum


 

Il 5G non è pericoloso più del forno a microonde


Le frequenze riservate alla telefonia mobile sono indicate con il colore glicine e sono utilizzate per il 4G e, nel prossimo futuro il 5G (che però occuperà le frequenze più alte). Attenzione, si tratta sempre di onde elettromagnetiche che si propagano alla velocità della luce.
Quando sentite dire che il 5G sarà più veloce del 4G significa che sarà capace di rispondere prima perché trasporta un maggiore volume di informazioni, dal momento che utilizza frequenza maggiore e una banda di trasmissione più grande. La velocità di risposta è un requisito indispensabile per le auto a guida autonoma o per la miriade di utilizzi dell’Internet of Things.
Nel caso foste preoccupati dalla presunta pericolosità del 5G, rilassatevi. Vale lo stesso ragionamento fatto per il Wi-Fi e il forno a microonde. Quello che conta è l’energia in gioco e ricordatevi che nella propagazione delle onde elettromagnetiche il segnale si affievolisce con l’inverso del quadrato della distanza. Se raddoppio la distanza dalla sorgente il segnale si divide per 4, se la decuplico, il segnale è un centesimo.
Morale: se la tecnologia vi fa paura, state alla larga.                              

Patrizia Caraveo

È Dirigente di Ricerca all'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Dal 1997 è Professore a contratto dell’Università di Pavia, dove tiene il corso di Introduzione all’Astronomia. Astrofisica di fama mondiale, nel 2009 è stata insignita del Premio Nazionale Presidente della Repubblica. Come membro delle collaborazione Swift, Fermi ed Agile ho condiviso per tre volte con i colleghi il Premio Bruno Rossi della American Astronomical Society nel 2007, 2011 e 2012. Nel 2014 è entrata nella lista degli Highly Cited Researchers. Fa parte del Gruppo 2003 per la ricerca scientifica e delle 100 donne contro gli stereotipi. È Commendatore dell’Ordine al Merito della Repubblica Italiana.

copertina   marzo-aprile 2020

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