Осторожно, излучение от гаджетов! Влияние Bluetooth, Wi-Fi и 5G на организм

Прежде, чем мы начнем наш разговор, давайте вкратце вспомним содержание предыдущих «серий».

В первой части мы узнали, что частички, из которых состоит наш мир (протоны и электроны), обладают интересным свойством — они создают вокруг себя таинственную форму материи, называемую электрическим полем.

Если такая частица начнет движение, вокруг нее, помимо уже существующего электрического поля, появится еще один вид материи — магнитное поле. И при определенных условиях от этой частицы разойдутся электромагнитные волны.

О том, что это за волны, из чего они состоят и как передвигаются, мы говорили в первой части.

Однако волны эти не простые, они переносят энергию. Но вот что интересно: несмотря на то, что все мы очень часто используем это слово в повседневной жизни, мало кто может объяснить, что такое энергия.

Это какое-то вещество? Как энергия объединяет летящий камень, калории в еде, тепло от солнца и электрический ток? А еще говорят, что душа человека — это тоже какой-то «сгусток энергии».

Так что же такое энергия на самом деле, с научной точки зрения? Об этом мы подробно размышляли во второй части.

И теперь пришло время разобраться с главным вопросом — что делает с нашим организмом та энергия, которую переносят электромагнитные волны, излучаемые смартфонами, фитнес-трекерами и Bluetooth-наушниками.

Уверен, многие уже знают официальный ответ современной науки на этот вопрос. И звучит он примерно так:

«Электромагнитное излучение от гаджетов оказывает на человека лишь тепловой эффект»

Современная наука

Это действительно правда и дальше вы узнаете, почему. Но разве «тепловой эффект» — это что-то плохое?

Не знаю, как у вас, но у меня это словосочетание не вызывает никакого страха.

А как же разрушение молекул, влияние на нервную систему, взаимодействие с ионами или индуцирование электрических токов в организме? Неужели столько шума вокруг этого излучения только из-за того, что смартфон может немножко согреть нас, поделившись своим теплом?

Если вы думаете примерно так же, боюсь, мы не с того начали разговор.

Что такое тепло? Или несколько слов о «виртуальности» нашего мира

О том, что такое тепло или холод, знает даже маленький ребенок. Возьмите в руку кусочек льда — вот вам и холод. Или поставьте смартфон на зарядку и он тут же нагреется.

Но на самом деле все эти ощущения — не более, чем плод вашего воображения. В объективной реальности лед не холодный, а кипящая вода — не горячая.

Это такие же «спецэффекты», создаваемые мозгом для нашего сознания, как звук или цвет. Неискушенному в этих вопросах человеку трудно осознать, что, скажем, гитара не издает никакого звука, она лишь заставляет мозг «проиграть» записанный в него с рождения «звук гитары».

То есть, прекрасное звучание не приходит к нам извне, оно не витает в воздухе. В объективной реальности в воздухе витают только азот, кислород, метан и другие газы.

Так и с теплом. Нет никакого «горячо» или «холодно», есть только движение. Вода не становится горячей в том смысле, в каком это слово понимает ребенок. Просто молекулы воды начинают двигаться активнее, не выделяя при этом никакого загадочного тепла. Само движение — это и есть тепло.

Другими словами, то, что мы интуитивно понимаем под словом «тепло» и ощущаем, как «горячо» или «холодно», на самом деле является простым движением атомов и молекул. А в нашу кожу, глаза и внутренние органы встроены «датчики» такого движения — терморецепторы.

Как только мы прикасаемся этими датчиками к любой поверхности, они анализируют движение молекул/атомов и передают информацию в мозг, а он уже дает нам знакомое чувство согревающего тепла или леденящего холода. А если эта скорость слишком быстрая или слишком медленная, мозг подключит еще и болевые рецепторы, чтобы добавить красок в эти ощущения.

Что забавно, терморецепторы, реагирующие на медленное движение (холод), иногда срабатывают и на активное движение (тепло). В этом случае, человек может кратковременно ощутить леденящий холод, прикоснувшись к горячему объекту или погрузив руку в горячую воду (от 45°C и выше).

Почему же мозг так боится быстро двигающихся молекул?

Всё в этом мире, включая атомы и молекулы нашего тела, находится в постоянном движении. И мы научились легко описывать это движение, используя слово «температура».

Когда мы говорим, что температура тела составляет 36.6°C, то подразумеваем, что молекулы и атомы, из которых состоит наше тело, находятся в определенном движении, то есть, имеют некую среднюю энергию движения. Если этого движения становится больше, температура поднимается и наоборот.

Повторюсь, в объективной реальности температура какого-то объекта показывает то, сколько внутри него движения. Правда, градусы Цельсия подогнаны именно под наши ощущения и практические задачи, в то время, как кельвины прямо пропорциональны количеству движения (если температура в кельвинах вдвое выше, значит вдвое выше и энергия движения молекул/атомов).

Так вот, слишком активное движение молекул внутри тела может привести к разрушению (денатурации) белков. Это как трясти какую-то сложную механическую конструкцию — чем сильнее тряска, тем выше вероятность ее разрушить. А так как белок — это основа всего организма, то его разрушение приводит к самым страшным последствиям.

Поэтому, когда мы говорим о «тепловом эффекте», то подразумеваем, что электромагнитное излучение способно ускорять движение/вибрацию молекул, ионов и атомов внутри нашего тела.

Как именно излучение от смартфонов, Wi-Fi и 5G ускоряет движение молекул и атомов?

Когда через какую-то точку пространства проносится электромагнитная волна, все электроны, ионы и молекулы ощущают на себе некую силу, которая заставляет их двигаться или поворачиваться в определенном направлении.

Когда волна идет «вверх», эта сила толкает/поворачивает все отрицательно заряженные частицы вниз, затем волна меняет свое направление и, соответственно, толкает/поворачивает частицы вверх.

Например, молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Из-за своей интересной конструкции у такой молекулы появляется полярность — с одной стороны она становится положительно заряжена, а с другой — отрицательно:

Что будет, когда через вещество, в котором есть молекулы воды, начнет проходить электромагнитная волна? На самом деле, это зависит от того, какая именно волна будет проходить и об этом мы поговорим чуть ниже. Но предположим, что это будет излучение от Bluetooth-наушников или фитнес-теркера.

В таком случае, мы говорим об электромагнитной волне с частотой 2.4 ГГц. Когда такая волна проходит через любую точку пространства, в этой точке некая сила (электрическое поле) будет толкать все заряженные частицы вверх, затем вниз, затем снова вверх и так 2.4 миллиарда раз в секунду.

Когда волна поднимается вверх, пространство вверху становится как бы отрицательно заряженным и все молекулы воды в этой точке поворачиваются своей отрицательно заряженной частью вниз, а положительно заряженной — вверх. Ведь одноименные заряды всегда отталкиваются, а разноименные притягиваются. Когда же волна меняет свое направление, молекулы воды также разворачиваются:

При таких поворотах молекулы толкают друг друга и начинают двигаться быстрее. Они толкают и другие молекулы, которые тоже начинают двигаться или вибрировать быстрее. Таким образом, в определенной точке «поднимается температура» — то, что наши терморецепторы фиксируют как «тепло».

Это и называется тепловым эффектом электромагнитного излучения.

Но как же более опасное воздействие? Мы же все знаем, что, например, рентгеновское излучение (такое же по сути электромагнитное излучение) может вызывать рак. А это уже никак не связано с тепловым эффектом, ведь сколько бы мы ни нагревали кожу или какой-то орган высокой температурой, это не приведет к онкологическим заболеваниям.

Всё верно! Электромагнитное излучение на самом деле может оказывать различные эффекты и вот почему.

В чем разница между инфракрасным излучением, Bluetooth, Wi-Fi, 5G и рентгеном?

Вся разница только в частоте электромагнитной волны, то есть в том, сколько раз в секунду меняется направление силы, заставляющей двигаться/вращаться/вибрировать различные атомы, молекулы и электроны.

Чуть выше мы говорили об излучении от Bluetooth. Такие гаджеты испускают электромагнитные волны на частоте 2.4 ГГц. В этой волне сила, влияющая на заряженные частицы, меняет свое направление 2.4 миллиарда раз в секунду.

А теперь давайте посмотрим на количество и разнообразие электромагнитного излучения от типичного смартфона:

Wi-Fi передатчик может работать на двух частотах, то есть, менять направление электрического поля либо 2.4, либо 5 миллиардов раз в секунду.

Мобильная связь работает на частотах от 700 МГц до 2.6 ГГц, то есть, излучаемая электромагнитная волна меняет направление электрического поля от 700 млн до 2.6 млрд раз в секунду.

Сети 5G могут работать на частотах вплоть до 39 ГГц, меняя направление действия силы до 39 млрд раз в секунду.

FM-радиоприемник в смартфоне принимает волны на частотах от 87.5 до 108 МГц, то есть, такие волны меняют направление силы от 87 до 108 миллионов раз в секунду.

Датчик приближения на смартфоне излучает электромагнитные волны на частотах, измеряемых уже в терагерцах. То есть, при каждой разблокировке экрана или входящем звонке, вам в лицо направляется электромагнитная волна, которая изменяет направление действия электрического поля триллионы раз в секунды.

Все детали смартфона, включая каждый его винтик, крышку, защитное стекло и аккумулятор, также непрерывно излучают электромагнитные волны на частотах в несколько терагерц.

Дисплей во время работы дает излучение на частотах от 429 до 750 ТГц, то есть, от экрана непрерывно исходят электромагнитные волны, в которых направление силы электрического поля меняется вплоть до 750 триллионов раз в секунду!

Если отойти от смартфона и посмотреть на рентгеновское излучение, то оно меняет направление силы сотни квадриллионов раз в секунду. И заканчивается всё гамма-излучением — такими же по сути электромагнитными волнами, как и Wi-Fi, только здесь частота варьируется от сотен квинтиллионов до секстиллионов и даже септиллионов раз в секунду!

И теперь мы возвращаемся к ранее поставленному вопросу — что же будет, если электромагнитная волна ударится в наше тело?

Очевидно, всё зависит от того, какая именно это волна, то есть, с какой частотой меняется в пространстве направление силы электромагнитного поля. И здесь всё работает по следующему сценарию:

1. Насколько глубоко может пройти волна?

Чтобы сделать что-то с человеческим телом, туда нужно вначале попасть, то есть, пройти сквозь кожу, слой жира и дойти до мышц, костей или внутренних органов. И это не такая простая задача, как может показаться.

Ультрафиолетовое излучение не проходит глубже кожи и способно повредить только её. Рентгеновское излучение может легко проходить сквозь кожу и мышцы, но не способно пройти сквозь кости, поэтому отражается от них. А для гамма-излучения и кости не являются преградой.

Радиоволны на самых низких частотах (например, от линий электропередач) прошивают человека насквозь. Человеческое тело полностью «погружается» в эту волну и медленно изменяющееся электромагнитное поле индуцирует токи в теле человека, что при очень высокой мощности излучения может значительно повлиять на работу организма.

Микроволны (те самые, что излучают все гаджеты с Wi-Fi, Bluetooth и мобильной связью) могут проникать на 17 мм вглубь тела человека. А инфракрасное излучение (от датчика приближения и пр.) может пройти вглубь не более, чем на 0.1-5 мм.

2. Что может сделать электромагнитная волна с организмом?

Итак, электромагнитная волна от любых Bluetooth-наушников, фитнес-трекеров или смартфонов проходит сквозь кожу и попадает внутрь тела. Что дальше?

Для ответа на этот вопрос представьте себе небольшой кораблик на воде, по которой идут длинные волны, медленно поднимая и опуская наш кораблик:

Как видим, с кораблем ничего не происходит, он просто медленно и плавно колеблется на воде. А теперь представим, что волны стали намного короче. В этом случае, вода начала хорошенько раскачивать лодку:

Если мы продолжим укорачивать волны, в какой-то момент корабль вообще перестанет двигаться, а маленькие волны начнут ударять по кораблю «точечно»:

Примерно то же происходит и с организмом. Здесь важно всё — длина электромагнитной волны, ее мощность (с какой силой она будет толкать/притягивать заряженные частицы), размеры и форма «лодки» (конкретной молекулы).

Например, электромагнитная волна с частотой 2.4 ГГц (Wi-Fi/Bluetooth) прекрасно подходит для того, чтобы раскачивать молекулы воды в нашем теле. Но чем сильнее будет подниматься частота (чем короче будет становиться волна), тем меньше она будет влиять на положение молекул. В точности как с лодкой — волны становятся короче, но лодка при этом перестает колебаться.

Выглядит это так: электромагнитная волна движется вверх и молекула начинает под ее воздействием поворачиваться, но тут же волна меняет направление и молекула останавливается, чтобы начать движение в обратную сторону, но направление волны снова резко изменяется.

Таким образом, при очень высокой частоте молекула просто не будет успевать хоть как-то отреагировать на очень быстрое изменение направления действия поля.

И тут в игру вступают отдельные атомы этой молекулы. То есть, теперь более высокая частота начинает работать на более микроскопическом уровне. Она начинает растягивать молекулу в стороны, воздействуя уже на отдельные атомы и заставляя всю молекулу вибрировать.

На какой-то частоте два атома могут одновременно отдаляться от третьего, а затем снова сближаться. На другой частоте атомы будут расходится в стороны, растягивая молекулу, или же один атом будет отдаляться, а второй — приближаться, и так далее:

Если мы продолжим увеличивать частоту (уменьшать длину волны), ее влияние будет переходить на всё более микроскопический уровень, так как на более крупные объекты такое быстрое изменение направления движения уже не будет оказывать никакого эффекта.

И в определенный момент мы дойдем до настолько короткой волны (например, рентгеновское излучение), что она будет взаимодействовать непосредственно с электронами, выбивая их на более высокий энергетический уровень (на более отдаленную «орбиту» атома). Чем выше частота, тем больше поведение излучения будет похоже на поведение частицы, а чем меньше частота — на поведение волны.

Такие высокочастотные волны могут вообще выбить электрон из атома/молекулы, после чего она будет становится очень реактивной, то есть, начнет вступать в реакции с другими ионами. Это приведет не только к разрушению молекулы, но и к её мутациям. В таком случае можно уже говорить о разрушении ДНК и большой вероятности раковых заболеваний (ошибок при делении клеток).

Но не забывайте, что это относится только к очень высоким частотам, длина волны которых в миллионы раз короче электромагнитных волн, излучаемых смартфонами.

Так на что влияет излучение от гаджетов?

Даже если мы возьмем самые короткие радиоволны, встречающиеся в гаджетах (например, излучаемые датчиком приближения), то их длина способна влиять только на вибрацию молекул. Это инфракрасное излучение, которое мы называем тепловым.

Его излучают все объекты во вселенной. Тепло (инфракрасное излучение) исходит даже от льда и морозильной камеры при любой температуре, хоть -100°C. И это излучение физически никак не взаимодействует с отдельными электронами.

А вот видимый свет уже достаточно высокочастотный для того, чтобы оказывать, например, фотоэлектрический эффект — то есть, передавать свою энергию электронам и даже выбивать их из атомов.

Что же касается излучения от Wi-Fi, Bluetooth или 5G, то эти волны, повторюсь, только увеличивают движение молекул и атомов. Каких именно и в какой форме — зависит от структуры и размера самих молекул, от их резонансной частоты.

Представьте, что молекулы — это качели, а электромагнитное излучение — это человек, который пытается их раскачать. Частота электромагнитной волны — это то, как часто человек будет подталкивать качели.

Теперь скажите, с какой частотой (как часто) нужно подталкивать качели, чтобы их сильно раскачать? Разумеется, это зависит от длины веревок, на которых она держится. Нужно подталкивать качели в такт их собственным колебаниям. В противном случае вы можете только тормозить движение, если будете толкать невпопад.

Так и с молекулами/атомами. Каждая частота будет по-разному влиять на конкретную молекулу, но сам характер этого влияния будет всегда одинаковым и выражаться в подталкивании молекулы.

Если эти подталкивания будут идти в такт, молекула будет вибрировать/вращаться/растягиваться и в этом случае мы говорим, что конкретная молекула поглотила электромагнитную волну (или фотон).

В противном случае, электромагнитная волна не будет влиять на движение/вибрацию конкретной молекулы и ее поглотит какая-то другая молекула.

Мощность излучения. Или причем здесь ватты?

Движение молекул (их перемещение в пространстве, вибрация или вращение вокруг оси) до определенной степени — безобидное явление. Но если этого движения будет слишком много, вы серьезно рискуете.

Чтобы осознать этот риск, почитайте истории о людях, которые вставляли руки в работающую микроволновку (она излучает электромагнитные волны на той же частоте, что и Wi-Fi или Bluetooth). Или поищите в интернете истории о людях, которые по ошибке подвергли себя мощному микроволновому излучению от антенн.

Но и здесь стоит понимать одну очень важную вещь. Мощность излучения никоим образом не влияет на характер воздействия электромагнитной волны.

Другими словами, каким бы мощным ни было излучение на частоте 2.4 ГГц, оно никогда не сможет оказать никакого влияние на отдельные электроны, то есть, не даст им ни капли энергии, чтобы перевести их на новый энергетический уровень или вообще выбить за пределы атома.

Мощность излучения будет влиять на скорость движения/вибраций и на количество молекул, затронутых этим излучением.

Поэтому микроволновка может повредить нервы, кости и мышцы, нанеся ожоги третьей степени, но сами микроволны (Wi-Fi, Bluetooth, мобильная связь) на любой мощности не способны привести к повреждению ДНК и последующим ошибкам при делении клеток. Для этого нужны гораздо более (в миллиарды раз) высокочастотные волны, взаимодействующие непосредственно с электронами атомов.

Чем же тогда отличается страшная микроволновка от Wi-Fi, Bluetooth и смартфона?

Мощностью. А именно — амплитудой (силой) волны. Если брать аналогию с водой, то мощность — это насколько высоко поднимается волна. Если проводить аналогию с качелей — это насколько сильно толкать качели.

Если же говорить о молекулах, то мощность излучения — это с какой силой вращать молекулу, как много молекул вращать и насколько глубоко волна может проникнуть (слабая волна поглотится в верхних слоях тела).

Мощность измеряется в ваттах. О том, что такое 1 ватт, как его представить и даже почувствовать, мы подробно говорили во второй части статьи. Здесь же я просто приведу некоторые цифры.

Итак, излучение от микроволновки по сути ничем не отличается от излучения, исходящего от TWS-наушников, смартфона или фитнес-трекера. Однако, мощность излучения микроволновки может достигать 2000 ватт.

Это очень мощное и страшное излучение. Такие волны имеют огромную амплитуду и их очень много (волна распространяется порциями — квантами и чем мощнее излучение, тем больше таких «порций» за единицу времени). Соответственно, они будут раскручивать молекулы с огромной силой и в огромном количестве, что безусловно приведет к разрушению структуры белков в течение минут.

Для сравнения, мощность излучения смартфона варьируется от 0.1 до 2 ватт максимум. Другими словами, мощность электромагнитной волны от смартфона ниже в тысячи раз мощности волны микроволновки.

Если же брать Bluetooth-устройства (беспроводные наушники, фитнес-трекеры, гарнитуры), то здесь всё зависит от класса мощности Bluetooth, который используется в конкретном устройстве.

Существует всего 4 класса:

Если ваша беспроводная гарнитура имеет 3-й класс мощности, значит мощность ее электромагнитного излучения в 2 млн раз слабее мощности микроволновки или в тысячу раз слабее мощности смартфона во время звонка.

Но в основном все Bluetooth-устройства работают со вторым классом мощности (Bluetooth Class 2). То есть, излучают в 400 раз более слабые электромагнитные волны, чем смартфон, подключенный к базовой станции на частоте 1800 МГц во время звонка.

А как же солнце!?

Действительно, солнечный свет — это широчайший набор самых разных по частоте/длине электромагнитных волн. На каждый квадратный метр земли падает излучение, мощностью примерно в 1300 ватт!

Для сравнения, многие микроволновки работают с вдвое меньшей мощностью (600 ватт).

Однако же, напрямую сравнивать электромагнитное излучение с излучением от смартфонов и других гаджетов не совсем корректно. Если мы посмотрим, из каких именно волн состоит солнечное излучение, то увидим следующую картину:

В основном это видимый свет (волны с частотой в сотни терагерц) и инфракрасное излучение (до сотен гигагерц), в то время как микроволн, которые излучают все гаджеты, здесь практически нет.

Поэтому сравнивать излучение гаджетов с солнечным светом можно с большой натяжкой. Солнечные электромагнитные волны не проникают так глубоко в тело и влияют только на поверхность кожи или ее верхние слои.

И еще один важный нюанс

Кто-то может посчитать, что разница между смартфоном и микроволновкой не такая уж и большая. Возьмем, к примеру, микроволновку на 600 ватт и смартфон, делающий вызов с подключением к сети на 900 МГц. В этом случае мощность передатчика может достигать 2 ватт. Соответственно, электромагнитные волны смартфона в 300 раз слабее волн микроволновки.

Получается, если 1 минута поджаривания в микроволновке может привести к серьезным последствиям, то к таким же последствиям может привести и 300 минут разговора по телефону?

Это работает не совсем так.

Наш организм непрерывно 24 часа в сутки контролирует температуру тела, то есть, скорость движения/вибраций всех его молекул. Это происходит вне зависимости от наличия любого электромагнитного излучения.

Когда молекулы в каких-то тканях организма начинают двигаться слишком быстро или слишком медленно, механизм терморегуляции возвращает их движение в норму, чтобы средняя кинетическая энергия всех молекул не превышала 40°C.

Безусловно, организму гораздо проще справиться с незначительным повышением температуры (скажем, на 1.5°C за полчаса общения по телефону), чем с резким нагревом тканей на десятки градусов.

Тем не менее, нужно понимать, что даже при незначительном увеличении температуры, механизм терморегуляции увеличит кровообращение мозга, чтобы эффективнее «отводить тепло». Также будут приняты другие меры, чтобы притормозить движение атомов и молекул.

Но, повторюсь, подобные механизмы будут включаться всякий раз, когда температура тела будет изменяться. Это не какая-то особая реакция организма на электромагнитные волны от смартфона или Bluetooth-наушников.

Также не забывайте, что указанная мощность электромагнитного излучения — это значение в непосредственной близости к антенне. И с увеличением расстояния до смартфона, мощность излучения очень быстро снижается (хватит даже 40 см, чтобы значительно сократить воздействие излучения).

Почему же тогда наука не скажет со 100-процентной уверенностью, что все гаджеты с их излучением — совершенно безопасны для здоровья? Почему вокруг этого вопроса продолжают вестись споры?

Видимо, по той причине, что никто до конца не знает всех возможных долгосрочных последствий постоянного нагрева (постоянного «расшатывания» молекул и атомов), пусть даже незначительного.

Именно поэтому вводятся всевозможные ограничения и стандарты, чтобы ткани человеческого тела не подвергались чрезмерному и очень длительному нагреву. Позиция нашего ресурса полностью совпадает с позицией ВОЗ.

Алексей, глав. ред. Deep-Review