Cómo funcionan las telecomunicaciones?

2.2 ¿Cómo funcionan las telecomunicaciones?

La especie humana, por ser social, necesita la comunicación. es decir, dar a conocer una cosa a alguien, es informar algo a otra persona. Cuando ésta se da a grandes distancias se le llama telecomunicación.

Las telecomunicaciones se encargan del transporte de información a grandes distancias a través de señales, usando un medio o canal de comunicación. El objetivo de las telecomunicaciones es transportar la mayor cantidad de información en el menor tiempo de una manera segura.

De la comunicación a la telecomunicación

Con ayuda de tu maestra o maestro de Historia puedes construir una línea de tiempo o una presentación en la computadora, en la que muestres cómo el uso de la tecnología ha producido cambios de vida en la sociedad. En la sección “Mis proyectos” (páginas 240-251) encontrarás algunas sugerencias para hacer líneas de tiempo. En tus conclusiones deberás responder la pregunta: ¿cuáles son las necesidades que han producido el surgimiento de las telecomunicaciones?

La siguiente información fue escrita por Evelio Martínez. Él es mexicano, nacido en San Luis Potosí y egresado de la Universidad Autónoma de Baja California. Entre muchas otras cosas, hizo esta excelente historia de la comunicación. Consulta en el diccionario los términos que no comprendes

Historia de la comunicación

5000 a.n.e. Prehistoria. El hombre prehistórico se comunicaba por medio de gruñidos y otros sonidos (primera forma de comunicación). Además, usaba lenguaje gestual con las manos y otras partes del cuerpo. La comunicación a grandes distancias era bastante compleja. 3000 a.n.e. Egipcios. Representaban las ideas mediante símbolos (hieroglifos), así la información podía ser transportada a grandes distancias al ser transcritas en medios como el papiro, madera, piedras, etcétera. Los mensajes pueden ser enviados a grandes distancias, al llevar el medio de un lugar a otro. 1700-1500 a.n.e. Se desarrolló un conjunto de símbolos para describir sonidos individuales, y estos símbolos son la primera forma de alfabeto que, poniéndolos juntos, forman las palabras. Surgió en lo que hoy es Siria y Palestina. Griegos. Desarrollaron la heliografía (el mecanismo para reflejar la luz del sol en superficies brillosas como los espejos). El transmisor y el receptor deberán conocer el mismo código para entender la información. 430 d.n.e. Los romanos utilizaban antorchas (sistema óptico telegráfico) puestas en grupos apartados a distancias variantes, en la cima de las montañas, para comunicarse en tiempos de guerra. Cuando se usaba la heliografía o las antorchas romanas, el enemigo podía ver la información (descifrar), y así fue introducido el concepto de codificación. Este tipo de comunicación se volvía complicado cuando se quería mover información a muy grandes distancias (en ocasiones se hacía uso de repetidores). Los aztecas se comunicaban mediante mensajes escritos y llevados por hombres a pie, (Heraldos). Incluso tenían un sistema de corredores con relevos, con el que podían llevar pescado fresco desde la costa hasta Tenochtitlán.

África y América del Sur. Comunicación por medios acústicos (tambores y cantos). América del Norte. Los indios de América del Norte hacían uso de señales de humo. Los dos últimos tipos de comunicación funcionaban mientras se escuchaba el sonido del tambor o se veían las señales de humo. 1860 Sistemas Ópticos Telegráficos (uso de banderas, o semáforos) por la caballería de Estados Unidos de América (EUA). (Abril 3): Comunicación (mensajería) vía caballos (PONY Express). La idea era proveer el servicio más rapido de entrega de correo entre las ciudades de St. Joseph, Missouri y Sacramento, California. El servicio terminó a finales de octubre de 1861, al empezar sus operaciones el telégrafo en EUA.

Comunicaciones eléctricas

1752 Descubrimiento de la electricidad (pararrayos) por Benjamín Franklin, en Estados Unidos de América. 1800-1837 Descubrimientos preliminares: Volta descubre los principios de la batería. Experimentos con electricidad y magnetismo por Oersted, Ampere, Faraday y Henry; la ley de Ohm; primeros sistemas telegráficos por Gauss, Weber, Wheatstone y Cooke. 1844 El nacimiento de la telegrafía. El telégrafo como primera forma de comunicación eléctrica. Inventado por Samuel Morse. A finales de 1844 se puso en operación el primer enlace telegráfico, entre las ciudades de Washington, D.C., y Baltimore, MA. 1876 Marzo 7, se otorga la patente #174,465 a Alexander Graham Bell. El nacimiento de la telefonía, la mayor contribución al mundo de las comunicaciones; se transmite el primer mensaje telefónico cuando G. Bell le llamó a su asistente, Thomas Watson, que se encontraba en el cuarto de al lado, y le dijo las inmortales palabras: “Watson, ven”. Alexander G. Bell usó los circuitos existentes del telégrafo, pero empleó corriente eléctrica para pasar de un estado de encendido a apagado y viceversa. La invención de Bell era sensible al sonido. De modo que creaba vibraciones en un diafragma receptor, con el que Bell esperaba ser entendido por quienes padecían discapacidad auditiva y que facilitara la comunicación entre ellos. 1878 Primer enlace telefónico, en New Haven, Connecticut, con ocho líneas. 1896 Guglielmo Marconi obtuvo la patente sobre la tecnología de comunicaciones inalámbricas (la radio). 1897 Se instalan líneas telefónicas por todo Estados Unidos de América. 1898 Marconi hace realidad la tecnología inalámbrica, cuando él seguía la regata de Kingstown y manda un reporte a un periódico de Dublín, Irlanda. 1923-1938 La tecnología de la televisión.

5.22. Guillermo González Camarena (1917-1965), mexicano nacido en Guadalajara, Jalisco. Con sólo 17 años de edad construyó su primer televisor, patentó su invento de la televisión en color en México y Estados Unidos de América, el cual fue rápidamente difundido en varios países del mundo.

1931 Se inicia el servicio de Teletipo (predecesor del Fax). 1945 Se publica un artículo en la revista Wireless World escrito por el matemático británico, futurista y escritor de ciencia ficción Arthur C. Clarke (autor de la novela 2001: Odisea del espacio), donde propone la comunicación vía satélites artificiales. 1955 Narinders Kapany, científico indio, descubre que una fibra de vidrio aislada puede conducir luz a gran distancia (primeros estudios sobre las fibras ópticas). 1956 Primer cable telefónico transoceánico (36 canales de voz). 1957 (Octubre 4), es lanzado por la URSS el primer satélite artificial, llamado Sputnik. 1960 Aparecen los teléfonos de marcación por tonos. Mainman muestra el primer láser.

1961 Los circuitos integrados entran a producción comercial. 1962 Es lanzado el satélite Telstar I por la NASA, es el primer satélite comercial. Permitió comunicaciones entre Europa y América del norte por sólo pocas horas al día. 1965 Intelsat lanza el satélite Pájaro Madrugador (Early Bird). Permitió los primeros intercambios de programación de TV entre Norteamérica y Europa. El satélite Mariner IV transmite las primeras imágenes de Marte.

5.23. Los satélites han desarrollado otras formas de comunicación.

1969 (Enero 2), El gobierno de Estados Unidos de América le da vida a Internet cuando un equipo de científicos empiezan a hacer investigaciones en redes de computadoras. La investigación fue fundada por la Advanced Research Projects Agency -ARPA, una organización del Departamento de Defensa de EUA, mejor conocida como ARPANET. 1981 Nace la telefonía celular. Nace la televisión de alta definición, HDTV. 1983 La FCC aprueba la tecnología de televisión vía microondas MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service). En Estados Unidos de América, primer teléfono celular con tecnología analógica. 1984 Apple introdujo Macintosh, un sistema que ha facilitado el uso de las computadoras a través del manejo de ventanas. 1985 Se pone en órbita el primer satélite mexicano de comunicaciones, el Morelos I. 1989 Es lanzado el segundo satélite mexicano Morelos II. 1993 En EUA comienza la telefonía celular con tecnología digital. En noviembre es lanzado el satélite Solidaridad I (éste sustituye al Morelos I). 1994 Es puesto en órbita el satélite Solidaridad II. 1995 (Junio 7) Se publica la Ley Federal de Telecomunicaciones en México. 1998 En septiembre comienzan los servicios del sistema de satélites de órbita baja (LEO) Iridium; en diciembre 4, México lanzó el quinto satélite (Satmex V) que remplazó al Morelos II. 2006 Teléfonos celulares capaces de reproducir música, con cámara de fotos y de película digital integrada y con Internet, los hay incluso biodegradables, cuya carcasa maltratada se entierra y de ésta nace una flor, como de ciencia ficción, ¿no te parece? 2008 Ahora es posible ver televisión, escuchar música o radio, localizar lugares o personas mediante mapas por telefonía celular. ¿Cuál será el próximo avance? ¿Qué necesitas? Esta información puede ser tema de tu investigación y propuestas de tu proyecto del Bloque.

¿Qué aprendí en esta lección?

Los principales hechos en la historia de la comunicación del ser humano, desde sus inicios hasta nuestros días, así como las telecomunicaciones en todo el mundo.

Las necesidades que impulsaron el desarrollo de la tecnología para la comunicación.

LECCIÓN

3

Física y medio ambiente

3.1 ¿Cómo puedo prevenir riesgos en caso de desastres naturales haciendo uso del conocimiento científico y tecnológico?

La física ha colaborado para conocer mejor nuestro planeta y con esto ser capaces de prevenir desastres naturales. En la actualidad existen muchas aplicaciones con las que se han salvado miles de vidas, pero el desarrollo de la tecnología podría llegar en un futuro no sólo a la prevención sino también a la ¡predicción del fenómeno!

La atmósfera terrestre

Uno de los métodos que más se utilizan para conocer las características de las capas que conforman la atmósfera terrestre son sondas montadas en globos aerostáticos. Estudiar las corrientes de convección de la atmósfera permite conocer la forma en que se comportan los meteoros atmosféricos como la lluvia, los huracanes, los tornados y las precipitaciones.

5.24. Los dirigibles son globos aerostáticos que poseen motores para controlar su movimiento. El Graf Zeppelin fue el más famoso de todos los dirigibles. Durante siete años hizo viajes de Europa a América y recorrió 1 350 miles de kilómetros. Luego se construyó el dirigible más grande de la historia, el Hindenburg, que el 7 de mayo de 1937 quedó destruido en un accidente y con él también acabó el futuro de los dirigibles como medio de transporte.

¿Sabías...

…qué son los globos aerostáticos?

Desde inicios del siglo XVIII, se experimentó con globos más ligeros que el aire y así se inventó el globo aerostático. Su funcionamiento se basa en la fuerza de empuje: como el gas de hidrógeno con que se llena el globo es menos denso que el aire, es empujado hacia arriba y se eleva. Alcanzaron tal éxito los globos elevados mediante hidrógeno que se creó un globo de pasajeros, pero su uso como medio de transporte no prosperó. Hoy en día se emplea como medio de diversión y para colocar sondas de investigación atmosférica. Los globos actuales utilizan helio, que también es menos denso que el aire, pero no es inflamable, como el hidrógeno.

Los aparatos que miden las condiciones del clima como humedad en el aire (higrómetro), la temperatura (termómetro), la velocidad del viento (anemómetro), la dirección del viento (veleta) o la presión atmosférica (barómetro) funcionan con principios físicos.

5.25. Las estaciones metereológicas ayudan a predecir el tiempo atmosférico.

Los satélites artificiales permitieron comprobar la existencia de los cinturones de Van Allen. El viento solar es la materia que pierde nuestro astro. Esa materia está formada por partículas que viajan en todas direcciones y llegan mucho más allá de la órbita de Plutón. El campo magnético terrestre las atrae y atrapa, y forman dos grandes bandas, llamadas cinturones de Van Allen, en honor a su descubridor. Este fenómeno nos protege de las radiaciones dañinas del viento solar.

Los satélites artificiales nos alertaron sobre el agujero en la capa de ozono, que nos protege de los rayos ultravioleta.

Además, los satélites artificiales han permitido realizar estudios del territorio nacional y explicar una de las causas de los graves daños provocados en la costa de Chiapas, en 2005, por el desbordamiento de los ríos. Ahora sabemos que se debió a la deforestación inmoderada que se ha realizado en la sierra. Por otra parte, los satélites pueden seguir con mayor precisión la trayectoria de los huracanes, lo que permite alertar a las poblaciones costeras del peligro.

Movimientos de la Tierra

El interior de la Tierra se ha podido determinar al estudiar el comportamiento de las ondas sísmicas o el de ondas provocadas por explosiones controladas y su recepción en sensores especializados. Esto ha ayudado a identificar las zonas con mayor riesgo de sismos.

5.26. Cuando el viento solar entra en contacto con el campo magnético terrestre provoca las auroras boreales y las australes. Los efectos de este viento también se observan en la cola de los cometas.

5.27. Los huracanes son capaces de provocar grandes daños a la población.

5.28. Izquierda: un sismo de 8.5 grados en la escala de Richter causó grandes daños en la Ciudad de México en 1985. Derecha: el Popocatépetl, símbolo y orgullo del Valle de México, es uno de los volcanes más vigilados del mundo, gracias a los 22 instrumentos de alta calidad custodiados por la Universidad Nacional Autónoma de México ( UNAM). Las mediciones precisas logradas con aparatos de rayos láser, instalados en las fallas terrestres, han permitido comprobar el fenómeno de la deriva continental. Esto significa que las placas tectónicas están en movimiento. Alrededor de 85% de la actividad sísmica y volcánica mundial se genera en el Círculo de Fuego. Se le llama así a la cadena de volcanes que bordea al océano Pacífico, por la costa occidental del continente Americano, desde Chile hasta Alaska (pasando por México), y por la costa oriental del continente Asiático, desde Alaska hasta Nueva Zelanda. Para prevenir los daños a la Ciudad de México por los sismos cuyo epicentro esté en el océano Pacífico, se ha establecido un sistema de alarma sísmica temprana que avisa con 50 segundos de anticipación la llegada de las ondas sísmicas a la ciudad.

Como los volcanes pueden producir daños en el suelo y la atmósfera, son monitoreados por sismógrafos colocados en su cercanía, que transmiten datos por medio de ondas de radio. Los científicos observan y miden de forma permanente las señales de los volcanes, con el fin de dar aviso de una posible erupción y también para generar nuevo conocimiento científico.

Movimientos del mar

Se han realizado planos cartográficos del lecho del mar desde la superficie usando el sonar y las sondas controladas desde buques. Asimismo, gracias a naves submarinas conocidas como batiscafos, se ha podido descender hasta la mayor profundidad conocida (la Fosa de las Marianas). Gracias

5.29. El sismo que cobró casi 250 000 vidas en diciembre de 2004, en doce países ribereños del océano Índico, alcanzó una magnitud de 9.1 puntos en la escala de Richter. Este sismo ocurrió por la traslación de dos placas continentales sobre una falla en el lecho marino del océano Índico, que provocó un conjunto de olas gigantes o tsunami.

a ellas se ha demostrado que la causa de que el océano Atlántico se esté ampliando, es la formación continua de la Cordillera Trasatlántica (la más grande del mundo), debida al nacimiento de volcanes submarinos. Además han permitido estudiar la flora y la fauna abisal.

Es muy importante conocer y detectar movimientos en el lecho marino, porque un sismo en el fondo del mar puede originar un tsunami (este nombre proviene del japonés tsu: puerto o bahía, y nami: ola). Se trata de una ola o serie de olas que se producen al ser empujadas violentamente por un temblor. Conocer con anticipación la llegada de un tsunami puede salvar muchas vidas. Como hubiera sido el caso del sudeste asiático, el océano Índico y parte de la costa occidental en 2004.

¿Sabías...

…qué significa la palabra abisal?

En biología y geología el término abisal se refiere a todo aquello que se encuentra a gran profundidad de las aguas oceánicas, donde no penetra la luz del sol y la fauna es escasa y característica. La palabra abisal procede de “abismo”, un lugar profundo y oscuro. En esta zona la presión hidrostática es muy elevada y el ambiente es frío, los nutrientes son escasos y hay ausencia total de luz.

¿Qué aprendí en esta lección?

La física nos ha ayudado a conocer mejor nuestro planeta y a prevenir desastres naturales. En esa prevención también participan la ciencia y la tecnología mediante: • El uso de globos aerostáticos y aparatos para la predicción del clima. • Sensores que permiten detectar temblores y erupciones volcánicas. • Submarinos y batiscafos para conocer el fondo del mar y tomar medidas preventivas en caso de un tsunami. • Satélites artificiales capaces de ver desde lo alto formaciones de huracanes, tormentas y ayudarnos a prevenir el daño en las capas atmosféricas.

5.30. Estas formas de vida eran desconocidas hasta que fue posible descender a las profundidades de los mares.