Chiami il tuo amico in trasferta in Giappone. La tua voce entra nel cellulare ed esce dall'altra parte del mondo.
Ti sei mai chiesto come è possibile?
Oggi hai l'occasione di scoprire la scienza che c'è dietro al telefono cellulare.
No, non è stregoneria!
Che fine fa la tua voce?
Quando fai una chiamata, le onde sonore della tua voce entrano nel microfono e vengono convertite in segnale.
Il segnale è un po' come un messaggio in una lingua straniera: non ne capisci il contenuto ma in ogni momento puoi usare un "dizionario" per tradurlo nella tua lingua.
Ed è proprio quello che avviene dal tuo interlocutore: l'altoparlante del suo telefono converte il segnale in onde sonore simili alla tua voce di origine.
Se non convertissimo le onde sonore, la loro portata sarebbe di qualche decina di metri, come quando provi a gridare in mezzo a un campo.
Un segnale invece può fare un viaggio decisamente più lungo...vediamo come.
Energia e microonde
Il tuo cellulare usa l'energia dalla batteria per generare delle microonde, un tipo di energia che si propaga nell'ambiente e che può attraversare anche le pareti di casa.
L'emissione di microonde si può modulare per trasferire informazioni. Un po' come avverrebbe con i segnali di fumo.
Nel nostro caso le microonde trasferiscono il segnale con la tua voce.
So cosa stai pensando...le microonde non si usano solo per trasmettere informazioni: a potenze superiori possono scaldare anche le vivande!
La rete cellulare
Le microonde emesse dal tuo cellulare vengono captate da una stazione radio nelle tue vicinanze.
Come è fatta la stazione radio? Ti sarà capitato di vederla sul tetto di un edificio o in cima a un traliccio.
Eccone alcuni esempi:
Torniamo al viaggio del nostro segnale...
Dalla stazione radio vicino a te il segnale viene trasferito ad una rete cablata (più veloce e più stabile) per raggiungere la stazione radio più vicina al tuo interlocutore.
Da lì partirà una nuova emissione di microonde che sarà diffusa nella zona della stazione radio, dove si trova il telefono del tuo interlocutore.
Come si fa a sapere che altri cellulari della zona non riceveranno il segnale destinato al tuo amico? Dal numero di cellulare: è come un codice che garantisce l'univocità della trasmissione.
Perché si dice "cellulare"?
Abbiamo visto che per la nostra telefonata sono intervenute 2 stazioni radio, una vicina a te, una vicina all'interlocutore.
Ognuna di queste stazioni radio copre una porzione di territorio chiamata "cella".
La somma di tutte le celle si chiama appunto rete cellulare.
La rete cellulare non è presente dappertutto. Se navighi in mezzo al mare o se ti trovi in un luogo poco antropizzato, il tuo cellulare non funzionerà: non ci sono stazioni radio nelle vicinanze!
Ricapitolando
Per effettuare una telefonata, il tuo smartphone converte la tua voce in un segnale ed effettua una trasmissione di microonde.
Il segnale viene raccolto dalla stazione radio più vicina a te.
Il segnale raggiunge la cella in cui si trova il destinatario.
La stazione radio trasmette il segnale al telefono dell'interlocutore.
L'altoparlante del telefono converte il segnale in onde sonore.
Lo stesso accade per l'invio di foto, messaggi, navigazione web, etc.: qualunque tipo di dato può essere convertito in segnale e ritornare nella sua forma originaria una volta arrivato a destinazione.
