Co se vlastně vlní
Zvuk je vlnění vzduchu. Vlna na vodě je vlnění vody. U rádia se ta otázka pokládá stejně a odpověď je jiná: nevlní se nic hmotného. Vlní se pole — a pole je věc, která existuje i tam, kde není vůbec nic.
Začíná to nábojem. Náboj v klidu má kolem sebe elektrické pole, které ubývá se čtvercem vzdálenosti a nikam neodchází. Když s ním trhneme, stane se něco, co je celé rádio v jedné větě: vzdálené části pole se o tom nedozvědí okamžitě. Metr daleko pole ještě chvíli míří na místo, kde náboj byl, a mezi „už ví“ a „ještě neví“ vznikne zlom. Ten zlom se šíří ven rychlostí c a už se nevrátí.
- E ~ 1/r²
Náboj v klidu má kolem sebe pole, které nikam neodchází. Ubývá s druhou mocninou vzdálenosti a to je všechno, co dělá.
- E ~ 1/r² + zlom
Jakmile s nábojem trhneme, pole se nestihne přerovnat celé najednou — daleko od něj ještě míří na staré místo. Vznikne zlom.
- c = 299 792 458 m/s
Ten zlom se šíří ven rychlostí c. A tohle je celé rádio: informace o tom, že se náboj pohnul, cestuje sama.
- E(t) = E₀ · sin(2πft)
Když náboj netrhneme jednou, ale ženeme ho tam a zpět f-krát za sekundu, zlomy jdou jeden za druhým a je z nich vlna.
- E ⊥ B ⊥ směr
Měnící se elektrické pole budí magnetické a naopak. Drží se navzájem, kolmo na sebe i na směr letu — proto se vlna nepotřebuje o nic opírat.
- E(z,t) = E₀ · sin(2πft − kz)
Výsledek je běžící vlna. Nic hmotného se nepřesouvá — pohybuje se vzorec pole. To je důvod, proč rádio funguje ve vakuu a zvuk ne.
Když náboj netrhneme jednou, ale ženeme ho v drátě nahoru a dolů f-krát za sekundu, odchází zlom za zlomem a je z nich pravidelná vlna. Tomu drátu se říká anténa a nedělá nic jiného, než že nechá elektrony kmitat na místě, kde je kolem nich dost prostoru.
Proč se to nezastaví
Měnící se elektrické pole budí magnetické. Měnící se magnetické budí elektrické. Ta dvě pole se drží navzájem — kolmo na sebe a obě kolmo na směr letu — a proto vlna nepotřebuje žádné médium. Tohle je ten rozdíl proti zvuku, který ve vakuu okamžitě končí.
Co si z toho odnést do praxe. Anténa nevyzařuje „signál“, vyzařuje pohyb náboje. Cokoli, co tomu pohybu překáží — plech deset milimetrů od prutu, ruka na krabičce, vlastní rám robota — mění to, co odejde. Není to rušení, které by šlo odfiltrovat. Je to změna samotného zdroje.