Konec doby analogové

Ty tam jsou časy, kdy jsme museli dojít si zavolat do nejbližší telefonní budky nebo k sousedům. Telefonní linka v domácnosti byla nejdříve luxusem později nadstandartním vybavením. A ti „supermovití“ se po 19 h (mimo špičku, to bylo levnější) dokonce mohli připojit přes svůj 56k modem k internetu. A trávit většinu času čekáním, než se stránky načetly. Byly to zlaté analogové, pohodově neuspěchané a velmi trpělivé časy, které si i já moc dobře pamatuji. Doba, kdy bylo něco jako mobilní internet v kapse science fiction. Pro dnešní mladou generaci to musí znít jako totální pravěk.

Připojen

Standardní chytrý telefon, především pak telefony vyrobené po roce 2007 (v tomto roce nastal obrovský boom „smartphonů“ s nástupem první generace iPhonu), je prakticky velmi výkonný počítač s řadou funkcí. Mezi základní výbavu takového přístroje vedle dalších serepetiček (jako jsou fotoaparát, světlo, kalkulačka, kalendář aj.) patří stále primárně možnost si zavolat a napsat SMS či MMS. Především k tomuto účelu byl mobilní telefon vynalezen. Nicméně s vývojem technologií se mezi další již zcela standardní výbavu dostala okamžitá možnost připojení k internetu, spojení s jiným zařízením nebo zjistit vlastní či cizí polohu (ne tuhlepolohu, já měl na mysli tu geografickou). A tady už může nastat problém, protože s rozšiřováním použití chytrých telefonů a zvyšováním jejich výkonosti, roste požadavek na vyšší přenosovou rychlost a objem dat.

V síti

Celulární rádiová síť, která je více známá pod zkratkou GSM, je nejrozšířenějším standardem v mobilní telekomunikaci. Veškeré SMS a telefonické hovory „tečou“ skrze ni. 3G a Wi-Fi technologie jsou široce využívány pro bezdrátové připojení (nejen) k internetu. Bluetooth pak především pro přímé spojení dvou a více elektronických zařízení. A v neposlední řadě tu máme široce využívaný navigační systém GPS (Global Positioning System).

K tomu, abyste mohli všechno tohle používat, potřebujete mít v telefonu zabudovaná jednotlivá zařízení, která umí tyto technologie ovládat. Ty musí být specificky designované, miniaturizované a zároveň dostatečně výkonné a umístěné v telefonu tak, aby co možná nejefektivněji plnily svojí funkci. Všechny čtyři vyjmenované fungují prakticky obdobným způsobem (pracujícím nezávislé na sobě). Každý z nich má vlastní vysílač a přijímač – anténu. Čili v určitém objemu a intervalu (nebo neustále) probíhá výměna informací (dat) mezi telefonem a zařízením, s kterým váš telefon zrovna komunikuje. A to i v případě, že jej právě nepoužíváte. Ony totiž oba dnes nejvíce rozšířené operační systémy pro mobilní telefony (Android a iOS) umožňují řadě aplikacím pracovat v tzv. „background mode“ (na pozadí), v němž se sami aktualizují či aktivují dle funkční potřeby. Často jde o tok relativně velkého množství dat.

Frekvence

A data potřebují prostředí. Prostředí, kudy mohou proudit a ideálně se nerušit. Čili naše čtyřka musí používat určité datové rozhraní, jímž jsou rádiové signály na různých vlnových délkách. Tak například GPS ve vašem telefonu periodicky podle potřeby přijímá navigační signál (o objemu 50 bitů) na mikrovlnné frekvenci cca 1,6 GHz, který je jednou za sekundu vyslán každým satelitem obíhajícím na orbitu Země (je jich celkem 32, z nichž tři fungují jako záložní). Pokud je tedy lokalizační služba ve vašem telefonu zapnutá, probíhá mezi ním a GPS družicemi neustálá výměna dat pro vypočítání nejen správné polohy ale i odečtení přesného času (v satelitech jsou nainstalované atomové hodiny – vůbec nejpreciznější technologie měření času, pozn. red.). Obdobně to funguje u celulární sítě (z latinského slova celula – buňka).  Jde o síť vysílačů – většinou stožárů. Ty jsou známé i pod zkratkou BTS a v ČR jich v současnosti je něco málo přes 10 tisíc. Váš telefon permanentně v určitých intervalech (většinou jednou za pár minut) vysílá datový dotaz k ověření kvality spojení s nejbližší BTSkou. Pokud signál slábne, telefon automaticky vyhledá silnější spojení a přepne se na jinou stanici. Oproti GPS tato funkce zcela logicky musí zůstat zapnuta, pokud chcete být dostupní. V České republice jsou v provozu sítě GSM 900 a GSM 1800, což referuje k frekvenci 0,9 GHz respektive 1,8 GHz. Pokud používáte ve vašem telefonu síť 3G, první skutečný mobilní broadband, pohybujete se na kmitočtovém spektru 2 GHz. Když zrovna surfujete nebo voláte například přes WhatsApp nebo Skype připojeni k Wi-Fi, v drtivé většině jste na frekvenci 2,4 GHz. A v neposlední řadě Bluetooth pracuje v rozmezí 2,4 – 2,483 GHz.

Mikrovln(k)y a watty

K čemu to nudné povídání o jednotlivých frekvenčních hodnotách, výkonech, buňkách, vlnách a principu fungování mobilní sítě? Ony se totiž uvedené kmitočty (frekvence), jak bylo naznačeno výše, v tabulce elektromagnetického spektra nachází ve škále mikrovln (0,3 – 300 GHz). Ano těch stejných mikrovln, jež je potřeba k ohřátí jídla v mikrovlnce u vás v kuchyni, která pracuje na kmitočtu 2,45 GHz. Jde tedy o frekvenci blížící se těm komunikačním.

Víme, že princip ohřátí například knedlíku v mikrovlnce je založen na principu rozkmitání molekul vody. Mobilním telefonem vodu ve skleničce (v tom knedlíku) samozřejmě neohřejete, protože je paprsek vycházející z antény telefonu příliš slabý (max. 2 W) a rozptýlený. K tomu je potřeba více energie. Taková BTSka vyzáří energii o výkonu od 60 do 160 W. To už by teoreticky mohlo vodu ve skleničce přeci jen trochu rozkmitat. Trvalo by to nejspíše příšerně dlouho. Potřebujeme tedy vyšší výkon – aspoň 750 wattů a víc. Což je pravděpodobně mikrovlnná trouba s nejnižším možným výkonem, kterou lze na trhu sehnat. A krom toho paprsek mikrovln, který je uzavřený v prostoru trouby, je emitován v hustém svazku zařízením zvané magnetron (bratranec Megatrona z Transformers, pozn. red.). Proto to trvá minuty. Jen pro zajímavost: Věděli jste, že byste se neměli dovolat na telefon umístěný v mikrovlnné troubě? Pokud se vám to podaří, je jisté, že taková mikrovlnka „propouští“. Když se ji i přesto rozhodnete použít, odejděte od ní nebo se minimálně na dva metry vzdalte, když běží!

Nízký výkon je stále výkon

Ale zpět k mobilní komunikaci. Dr. Hugh Taylor a jeho tým z Yale Center for Reproductive Biology v New Haven ve státě Connecticut provedl komplexní experiment na laboratorních myších pro odhalení možných rizik při expozici organismu elektromagnetickému záření. Experiment se skládal ze dvou skupin myší, které měly stejné genetické proporce, stejnou dietu a co možná nejvíce podobný aktivní režim. Rozdíl byl v tom, že jedna skupina měla na kleci v bezprostřední blízkosti umístěný aktivní mobilní telefon. Ta druhá byla vystavena naprosto stejnému mobilnímu telefonu, který byl vypnutý. Experiment se zaměřil na působení telefonem emitovaných mikrovln na zárodek během těhotenství samičky. Bylo to z důvodu toho, že během těhotenství je pro vývoj mozku plodu jedna z nejvíce náchylných a choulostivých období. V momentě porodu mláďat vědci mobilní telefon odstranili. Poté studovali a porovnávali chování mladých myší s druhou skupinou až do jejich dospělosti. U myší, které byly záření vystaveny, přišli na dlouhotrvající až permanentní vliv na jejich chování. A sice chovaly se hyperaktivně, trpěly zhoršenou pamětí, kdy byly schopny rozeznat předměty až po několikátém opakování expozici těch samých předmětů. V určitém významu se vědci shodli na velké podobnosti s hyperaktivitou, poruchami soustředění a poruchami schopnosti učit se u dětí. Tyto disfunkce mají navíc stoupající trend paralelně se zvyšujícím se užívání mobilních telefonů. Dětský mozek je v období vývoje a dospívání vůbec nejcitlivější na vnější vlivy, jakými jsou například právě mikrovlny.

Velmi zajímavý, o to méně radostný, je příběh Donny Jaynes z Kalifornie. Názorný příklad, kdy se jí její zlozvyk při používání mobilu stal skoro osudným. Donna po více než šest let měla ve zvyku si ukládat telefon za podprsenku pokaždé, když šla ven s dětmi nebo si jen tak zaběhat. Ráda při hovorech, které občas čítaly dohromady i několik hodin za den, používala drátové hands-free.

Jednoho dne po cítění podivného pulzujícího pocitu v jejím pravém prsu, který se vracel, zašla k lékaři. Po sérii běžných vyšetření jí byl odhalen několika ložiskový primární tumor. Když zmapovali jednotlivá ložiska, Donny manžel si všiml, že jejich lokalizace velmi věrně imituje jednotlivé polohy mobilního telefonu zastrčeného za podprsenkou. Tato myšlenka byla zprvu tvrdě odmítnuta. Ale po přihlédnutí na Donny rodinnou anamnézu, asijský původ (asijská populace má znatelně nižší rozsah výskytu rakoviny prsu, pozn. red.), její věk (v tu dobu hodně pod 50 let), nedostatek potenciálních rizikových faktorů a životní styl, se několik doktorů shodlo na tom, že v jejím případě by se jednalo o velmi, velmi neobvyklý případ. Donna také podstoupila BRCA a BRCA1 testy (testy na mutaci tumor supresorových genů, jež brání vzniku nádorového onemocnění, pozn. red.), které vyšly negativně. Po zvážení všech těchto skutečností lékařům nezbylo nic jiného než dojít k závěru, že její onemocnění mělo přímou souvislost s jejím zlozvykem.

SAR

Frekvence spolu s vyzářeným výkonem telefonu má vliv na zahřívání mozkových tkání, očí i uší, pokud jej držíte přímo u hlavy. Uvádí se, že u mobilních telefonů je až 40 % výkonu absorbováno v hlavě a 10 % v ruce uživatele. Proto výrobci telefonů (v minulosti velmi neochotně) v manuálech výrazně vyzývají uživatelé nosit přístroj minimálně 1 cm od těla (může to být i více – záleží na výrobci; tato hodnota je pro iPhone 4S, pozn. red.)a používání hands-free sad při volání. Lékaři a vědci se tedy s postupem času začínají shodovat na tom, že pokud je zde sebemenší předpoklad působení termálního, piezoelektrického nebo jiného elektromagnetického pole, které může mít přímý i nepřímý vliv na biologické funkce organismu či dokonce karcinogenocitu, lidé by se měli co možná nejvíce takovýmto rizikům vyvarovat.

Od října 2001 jsou tedy výrobci telefonů povinni u všech svých výrobků uvádět tzv. hodnoty SAR (Specific Absorption Rate). Česky se tato fyzikální veličina nazývá Specifická míra absorpce a její jednotka je W/kg (watt na kilogram). Jde o míru množství energie, která je absorbována živou tkání při vystavení elektromagnetickému poli. U nás je expozice osob regulována nařízením vlády ochraně před neionizujícím zářením (č. 1/2008 Sb.). Hodnoty SAR u vybraných přístrojů by neměli přesahovat ve frekvenčním pásmu od 0,1 GHz do 10 GHz 0,08 W/Kg při celotělové expozici a 2 W/Kg při expozici lokální (například hlava). V tabulce jsou vybrané modely mobilních telefonů a jejich SAR. Najděte si ten svůj.

Bluetooth zařízení a Wi-Fi sítě

Na základě zprávy [1] Světové zdravotnické organizace (WHO) z roku 2011 se ve Francii na začátku tohoto roku pro podezření, že elektromagnetické záření je možným karcinogenem, rozhodli zakázat požívání Wi-Fi sítí ve školkách a jeslích. A nezůstalo pouze u Francie. Některé školy v Anglii a Kanadě se zbavili Wi-Fi také a vrátili se ke kabelovým systémům. Stalo se tak z důvodu zvýšeného znepokojení rodičů a učitelů. A také kvůli několika případům, kdy některé děti vykázaly zdravotní komplikace spojené s elektromagnetickým zářením.

Zařízení používající Bluetooth technologii, jako jsou různé reprobedny, autorádia, hands-free a bezdrátová sluchátka s mikrofonem (známá pod názvem headset), jsou kapitolou sama o sobě. V uplynulých pár letech jakoby se pytel s nimi roztrhl. Co každou chvíli potkávám lidi (většinou muže, ale už i ženy) s tímto krámem „nalepeným“ na uchu. Bluetooth zařízení se rozdělují do tří skupin podle síly vyzařování elektromagnetických vln. A sice to jsou Class 1, CLass 2 a Class 3. Do první z nich se řadí vysílače s nevyšší výkoností a mírou záření (max. výkon kolem 0,1 W). Používají se na přenos dat až do 100 m. Druhá třída se používá na vzdálenosti do 10 m (max. výkon kolem 0,025 W). A třetí třída je skupinou vysílačů pro vzdálenosti méně než 10 m (max. výkon 0,001 W). Pokud porovnáte míru záření s mobilními telefony, používání Bluetooth hands-free se zdá být mnohem bezpečnější; ovšem pouze za předpokladu, že váš telefon není v bezprostřední blízkosti s vaším tělem. Vždy si i zjistěte SAR hodnoty. Já osobně přesto upřednostňuji stará dobrá sluchátka s kabelem a už vůbec bych si domů nepřitáhl bezdrátové reprobedny apod.

Dočetli jste až sem? Super a díky za pozornost! Přeji Vám všem šťastné a veselé Vánoce a ještě šťastnější vstup do Nového roku. Na viděnou v roce 2017.

Reference a námět:

[1] WHO press release N° 208, 31 May 2011, IARC Classifies Radiofrequency Electromagnetic Fields as Possibly Carcinogen to Humans

[2] Mobilize, documentary, USA, 2014

[3] https://ehtrust.org/meet-donna-jaynes-mother-of-three-and-breast-cancer-survivor/