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04 Septiembre 2012 03:00:02
2.5 Mil Millones de Vueltas en un Segundo
Club de articulistas
Rodrigo Ponce Díaz
Twitter: @rodponcediaz


En mi clase de Ciencias Naturales, durante mi paso por la escuela secundaria, la maestra nos pidió como un favor personal, informarle si descubríamos el significado de la unidad: Hertz o Hertzios. Mi maestra era Química Farmacobióloga, me enseñó diversos temas de química, biología y de física aunque no era su especialidad. Las noticias de las últimas semanas sobre la banda de 2.5 GHz (Gigahertz) adjudicada a MVS Multivisión, me hizo recordar la petición.

El Hertz es una unidad relacionada con los objetos oscilantes, objetos giratorios y/o con las ondas (de cualquier tipo). Los tres sistemas físicos tienen en común la repetición de un movimiento: Subir y bajar de un resorte, girar una y otra vez de una rueda, subir y bajar de una cuerda cuando pasa una onda. Una rueda gira una vuelta en un determinado tiempo, al cual definimos como “Periodo”, y lo medimos en segundos; así también un péndulo al viajar de un extremo al otro y regresar al punto de partida para completar un ciclo o vuelta, requiere de un tiempo o período en segundos.

El caso inverso, el número de vueltas o ciclos realizados en un segundo de tiempo, se le conoce como frecuencia y sus unidades son los Hertz (1/segundo), en honor a Heinrich Rudolf Hertz (Físico alemán quién trabajo con la propagación de las ondas de Radio). Una rueda con una frecuencia de 10 Hertz realiza diez giros completos en un segundo, un péndulo con una frecuencia de 2 Hertz realiza dos vueltas o ciclos en un segundo. Cuando la cantidad de vueltas es muy grande, utilizamos los prefijos para simplificar su escritura, así un kilohertz son mil ciclos en un segundo, un Giga Hertz son mil millones de ciclos en un segundo.

Las estaciones de radio se caracterizan por contar con frecuencias en el rango de los kiloHertz o megaHertz, AM y FM respectivamente. Es válido preguntarnos ¿Qué se mueve tantas veces en un segundo? Las ondas electromagnéticas se forman por una perturbación de un campo eléctrico, en donde se inicia con un campo eléctrico cero, se incrementa en forma de flechas hasta un valor máximo, después se reduce hasta cero, las flechas cambian de dirección aumentando su valor hasta un máximo negativo y regresando a cero o punto de partida (formando las ondulaciones típicas de una onda).

La variación del campo eléctrico producirá una variación de un campo magnético, y viceversa, lo cual propicia la propagación de la onda sin necesidad de un medio (las ondas se van creando mutuamente). Podemos afirmar: un campo eléctrico se mueve hasta completar un ciclo o vuelta, así podremos encontrar ondas electromagnéticas con diferente tiempo para completar un ciclo y por ende con diferente número de oscilaciones por segundo. Las diferentes ondas electromagnéticas, dependiendo de su frecuencia, se clasifican en el espectro electromagnético en donde encontramos la luz visible, las señales de radio, televisión, microondas, entre muchas otras. Las ondas con las frecuencias más bajas son las de 10 Hertz y las más altas de 1 cuatrillón de Hertz o ciclos por segundo.

Las ondas electromagnéticas son muy importantes en los modernos sistemas de comunicación: radio, televisión, telefonía celular, internet inalámbrico. Las ondas electromagnéticas son capaces de transmitir información y viajar a gran velocidad (velocidad de la luz). No todo el espectro de ondas electromagnéticas se usa en la transmisión de información: la luz visible, así como los rayos gamma no se utilizan.

En las telecomunicaciones tenemos una serie de frecuencias para utilizarlas en la comunicación. En el caso de MVS tenía adjudicada un segmento de 2.5 Ghz hasta 2.690 GHz. Hagamos una analogía con las vías del transporte terrestre: para ir de Monterrey a Saltillo existe un cañón geológico uniendo las dos ciudades, podemos tomar cualquier camino dentro de este cañón (utilizar cualquier frecuencia del segmento designado para la comunicación); sin embargo ya existen un par de carreteras que funcionan para unir a las dos ciudades. Las carreteras son como las frecuencias asignadas a una compañía, las cuales ya invirtieron para tener los equipos para la transmisión y recepción de la información.

El gran debate sobre la banda de los 2.5 GHz, radica en el retiro de la autorización para construir otra autopista para unir a Monterrey con Saltillo. Argumentando la falta de un pago justo por esta asignación, la Secretaría de Comunicaciones y Transportes le retira el permiso y buscará a otra compañía, la cual debe pagar el derecho de construirla nueva carretera, así mismo asumir los costos de instalar el equipo adecuado.

Finalmente el problema no es de física, el espectro electromagnético está definido en sus unidades de Hertz; sólo faltan los equipos para generar las distintas frecuencias y utilizarla para las telecomunicaciones. El verdadero problema radica en el costo de los permisos, así como el costo de los equipos necesarios para la creación de estas frecuencias; y un problema mayor es el mal uso en términos políticos de estas concesiones.

Si quieres saber más de la frecuencia: Bueche, Frederick J. Fundamentos de Física Tomo I, McGraw Hill, México 1990

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