На прошлой неделе интернет активно обсуждал «сенсационное» заявление независимой лаборатории RF Exposure Lab о том, что уровень электромагнитного излучения от iPhone 11 Pro более, чем в 2 раза превышает допустимые нормы.
Об этом сообщили буквально все популярные интернет-ресурсы, посвященные мобильным технологиям, вызвав определенную панику у многих читателей. «Чернобыль в кармане» — так назвали iPhone 11 Pro некоторые сайты в погоне за «хайпом».
Я не вижу смысла обсуждать саму новость, но поговорить об «облучении», вызываемом смартфонами, было бы очень полезно. Ведь, несмотря на то, что телефонами и Wi-Fi мы пользуемся уже десятки лет, до сих пор людей волнует проблема «радиации», излучаемой современной техникой.
Прежде, чем делать какие-то выводы об опасности излучения и его дозах, важно понять, что вообще такое электромагнитное излучение и как оно влияет на организм человека. Без привязки к телефонам, Wi-Fi, новым 5G-сетям и пр. Если не знать этого, можно долго продолжать споры об опасности микроволновок или линий высоковольтных передач.
«Радиация» повсюду!
Давайте для начала определимся в терминах. Подавляющее большинство новостей на русскоязычных техно-ресурсах — это перевод англоязычных источников. Так вот, в английском языке есть слово radiation, созвучное с нашим словом радиация. Отсюда возникает первая путаница, приводящая к появлению абсурдных заголовков, вроде «Чернобыля в кармане».
У нас под радиацией подразумевается лишь вредное излучение и никому бы в голову не пришло сказать, что фонарик в телефоне или настольная лампа — это маленький «Чернобыль», излучающий радиацию.
А вот в англоязычной среде назвать лампочку источником электромагнитной радиации (electromagnetic radiation) — вполне себе корректно, так как слово radiation означает лишь излучение.
И если мы говорим об электромагнитном излучении, тогда необходимо принять простой факт — оно повсюду. Все предметы, вещи, живые существа, еда — всё излучает энергию. И от этого невозможно скрыться.
Хотите обнять человека? Приготовьтесь получить дозу облучения! Съели банан — облучились радиоактивным изотопом калия-40. Что и говорить об ультрафиолетовом или инфракрасном излучении.
Но логика и опыт подсказывают, что не может свет от лампочки или тепло от домашней батареи наносить такой же вред, как рентгеновский аппарат или длительное пребывание на солнце в жаркий день. В чем же дело?
Хорошая и плохая «радиация»
Каким образом вся энергия переносится в пространстве? Верно, ее переносят электромагнитные волны. То есть, видимый нами свет, рентгеновские лучи или радио сигнал распространяются в виде волн.
Соответственно, каждая волна имеет две характеристики — длину и частоту:
Если с длиной все понятно по картинке, то частота — это количество повторений волны за 1 секунду. Когда волна повторяется 10 раз в секунду, мы говорим, что ее частота = 10 Герц (Гц). Если бы за секунду проходило 1 000 волн, частота равнялась бы 1 000 Гц или 1 кГц.
Внимательный читатель может увидеть простую зависимость — чем короче волна, тем больше этих волн пройдет за 1 секунду, при условии, что скорость распространения волны будет всегда одинаковая. И действительно, скорость любой электромагнитной волны всегда одинаковая и равняется скорости света (~300 000 километров в секунду).
Нужно еще уточнить, что электромагнитные волны испускаются маленькими «порциями» — фотонами. И теперь самое главное:
Чем выше частота волны (чем короче волна), тем выше энергия одного фотона.
Например, волна, длиною в 10 километров, будет нести в 1000 раз меньше энергии фотонов, чем волна, длиною в 10 метров. Это очень важно понять прежде, чем говорить об излучении телефонов. Поэтому я повторю еще раз ключевые мысли:
- Электромагнитные волны переносят энергию
- Каждая волна имеет свою частоту и длину
- Чем короче волна, тем выше ее частота
- Чем выше частота волны, тем выше энергия фотона
Но причем здесь энергия фотонов?
Когда фотоны на сумасшедшей скорости (около 300 тысяч километров в час) проникают внутрь человеческого тела, они способны выбивать электроны из атомов. А если электрон — это отрицательно заряженная частица, тогда атом, потерявший такой электрон, превращается в положительный ион.
Говоря научным языком, происходит ионизация атома. В результате этого появляются свободные радикалы, которые вступают в реакцию с ДНК и другими молекулами, повреждая спираль ДНК и разрушая клетки. В итоге, клетка не может нормально делиться.
Именно так действует радиация. Все самые страшные последствия радиоактивного облучения являются результатом одного простого процесса — частицы электромагнитного излучения выбивают электроны из атомов.
Например, молекула воды (H2O), из которой мы состоим на 60%, под ударами ионизирующего излучения распадается на две частицы — H и OH, которые вступают в реакцию с белками, молекулами ДНК и жирами. Все это приводит к очень печальным последствиям.
Так вот, частица может выбить электрон (ионизировать атом) только в одном единственном случае — если она обладает достаточной для этого энергией. Каким бы длительным и мощным ни было облучение, оно не сможет ионизировать атом, если частота (и соответственно энергия фотона) электромагнитной волны не достаточно высокая.
Можно включить фонарик и часами светить на свою руку, электромагнитная волна все равно не сможет начать выбивать электроны из атомов в нашем теле. Формально, она не сможет даже проникнуть внутрь, так как будет отражаться от кожи.
И даже если вместо фонарика вы возьмете лазерную указку, а затем увеличите мощность лазера в сотни и даже тысячи раз, энергия фотона электромагнитного излучения лазера от этого никак не увеличится. Конечно, лазер сожжет руку заживо, но вряд ли это спровоцирует мутацию генов или развитие раковых опухолей.
Неионизирующее излучение мобильных телефонов
Как вы уже могли догадаться, электромагнитное излучение от мобильных телефонов не является ионизирующим по своей природе. То есть, не зависимо от мощности антенн или интенсивности облучения, СВЧ (сверхвысокочастотное) излучение от телефона не способно даже теоретически выбить электрон из атома, спровоцировав появление свободных радикалов или разрушение клетки, а затем и опухоли.
Чтобы лучше осознать, насколько мобильному излучению далеко до ионизирующего (опасного радиоактивного) облучения, просто посмотрите на спектр всех существующих в природе электромагнитных волн:
После микроволн, на частоте которых и работают телефоны, идет инфракрасное излучение, затем весь спектр видимого света и только потом начинаются волны в ультрафиолетовом диапазоне. Часть ультрафиолетового излучения с длиной волны <200 нм уже способно ионизировать атомы.
К слову, если вдруг кто-то не знал, видимый свет и все цвета радуги — это такое же электромагнитное излучение, как и радиоволны, мобильная связь или рентген. Просто длина и частота волн видимого света не позволяет им полностью проникать в окружающие предметы, отражаясь от них.
Отраженный свет от предмета попадает на сетчатку глаза, после чего мозг считывает эту информацию и «разукрашивает» картинку: если в глаз попала волна, длиною 740 нм, пусть это будет красный цвет, а если 600 нм — зеленый.
То есть, мы видим только самую полезную часть спектра электромагнитных излучений, чтобы ориентироваться в пространстве. Хотя ничего не мешало бы мозгу разукрашивать и радиоволны, чтобы мы видели за километр яркий свет, исходящий от кафе с бесплатным работающим Wi-Fi.
Влияние электромагнитного излучения телефона на человека
И, все же, телефоны оказывают определенное влияние на организм. Иначе не существовало бы этого бесконечного числа споров, теорий заговоров и различных мифов.
Радиомодули всех современных смартфонов работают, в основном, на частотах от 700 МГц до 2.6 ГГц. Другими словами, длина электромагнитных волн, излучаемых телефоном, составляет от 42 до 11 см.
Эти волны уже способны проникать внутрь тела на глубину порядка 2 сантиметров. Но что они там делают с нашими клетками и органами, раз излучение это не ионизирующее?
Лучше всего продемонстрировать эффект телефонного излучения на микроволновой печи, которая работает практически на той же частоте, что и телефоны или Wi-Fi связь — 2.45 ГГц. Воздействуют такие волны на организм идентично.
Смартфон — это карманная микроволновка
Многие молекулы обладают электрическим дипольным моментом. Говоря простым языком, у таких молекул на одном конце положительный заряд, а на другом — отрицательный.
Когда нет электрического поля, такие молекулы расположены хаотически. Но как только появляется электромагнитное поле, все дипольные молекулы выстраиваются по направлению его силовых линий — плюсом в одну сторону и минусом в другую. Поле меняется — молекулы перестраиваются.
Пытаясь вращаться с безумной скоростью под воздействием электромагнитного излучения с высокой частотой, возникает трение между молекулами, благодаря которому выделяется тепло. Но само излучение никоим образом не меняет химическую или молекулярную структуру.
Такие дипольные молекулы в большом количестве встречаются не только в еде, но и в нашем теле. Та же вода, из которой мы состоим, является диполем. Соответственно, такой же эффект на еду и человека оказывают телефоны, Wi-Fi роутеры и всё остальное СВЧ-излучение.
Только мощность излучения микроволновой печи в тысячи раз превышает мощность излучения Wi-Fi роутеров или смартфонов.
Другими словами, науке известно лишь об одном эффекте излучения от телефонов — тепловом. И ни одно научное (не путать с псевдонаучным) исследование не доказало обратного.
Смартфон способен лишь нагревать ткани головы на глубине до 2 сантиметров, чем и пользуются сторонники теории непоправимого вреда, наносимого телефонами. Посмотрите на 3D-модель «последствия» разговора по мобильному телефону:
Здесь хорошо видны «очаги» нагрева тканей. Проблема с подобными картинками заключается лишь в том, что ровно такие же последствия будут, если просто почитать эту статью, подперев голову рукой.
Более того, даже аккумулятор смартфона может сильнее нагревать ткани, нежели СВЧ-излучение любого (пусть и «самого вредного») телефона. Не говоря уже о нагреве тканей обычным солнечным светом. Повторюсь, UV-излучение (ультрафиолет) от солнца также проникает в ткани и нагревает их в несколько раз быстрее телефонов. И не только область возле уха, но и все тело человека, не прикрытое одеждой.
Если говорить конкретнее, то за пол часа разговора по телефону, при условии, что его радиомодуль будет работать на максимальной мощности, температура головы поднимется на 0.03 градуса. Учитывая это незначительное повышение температуры и высокое кровоснабжение головы, можно просто игнорировать электромагнитное излучение телефоном.
Но ВОЗ классифицирует телефоны как «возможный канцероген»
Всемирная Организация Здравоохранения на самом деле отнесла радиоволны к возможному канцерогену. Но в действительности, ВОЗ лишь заявляет, что несмотря на полное отсутствие каких-либо доказательств тому, что телефоны увеличивают риск возникновения опухолей мозга, ученые будут продолжать изучать этот вопрос.
Если бы телефоны не были настолько популярны (а их количество превышает население планеты!), этот вопрос, вероятно, давно бы закрыли. Но с учетом того, что смартфонами и планшетами с Wi-Fi пользуются даже самые маленькие дети, ученые продолжают исследовать влияние СВЧ-волн на здоровье людей.
Буквально все опыты и исследования, которые уже проводились либо опровергают вред телефонов, либо проводились с грубыми нарушениями и не могут претендовать на звание «научных».
Да и вообще сама идея провести такие исследования на людях обречена на провал. Во-первых, где взять контрольную группу? Ведь нужно сравнивать людей, которые активно пользуются телефонами с теми, кто не пользуется ими вообще (контрольная группа).
Но, что самое главное, таких людей нужно взять не 100 и не 1000 человек. Дело в том, что опухоль мозга является одной из самых редких. По данным статистики, в среднем от 6 до 19 мужчин на 100 000 мужского населения и от 4 до 18 женщин на 100 000 женского населения заболевают различными опухолями мозга, включая менингиомы. Соответственно, исследование должно включить сотни тысяч и даже миллионы людей, чтобы выборка была репрезентативной. И проводить это исследование нужно годами, так как опухоли развиваются очень медленно.
Если же просто посмотреть статистику заболеваемости глиомой (самая распространенная первичная опухоль мозга) за 20 лет, то мы не увидим ни малейшей корреляции с развитием и ростом популярности мобильных телефонов:
Очень важно отметить года, за которые собиралась эта статистика. В то время уровень излучения от мобильных телефонов в несколько раз превышал современные показатели и, тем не менее, это никак не спровоцировало рост опухолей.
Что в сухом остатке?
- Физика опровергает даже теоретическую возможность развития опухолей или лучевых болезней от неионизирующего электромагнитного излучения.
- Нет ни единого научного доказательства или исследования, подтверждающего опасность излучения мобильных телефонов. Самые популярные неудачные попытки описаны на официальном сайте Американского онкологического сообщества. Там же сообщается об отсутствии доказательств.
- Имеющаяся статистика либо не доказывает вреда СВЧ-излучения, либо доказывает обратное (его полное отсутствие).
Но закончить материал я бы хотел ответом на другой вопрос:
Почему не стоит обращать внимание на уровень SAR при выборе телефона?
Каждый телефон обязан пройти проверку на максимально допустимый уровень электромагнитных излучений. И если такая проверка успешно пройдена, Федеральное агенство по связи (FCC) сертифицирует и допускает к продаже устройство.
Значение SAR показывает, какая энергия электромагнитного излучения поглощается в тканях тела человека за 1 секунду. Производитель всегда указывает это значение для каждой конкретной модели своего смартфона.
Существуют определенные нормы, которым должны соответствовать все телефоны. В Европе и США немного отличаются методологии измерений, соответственно, отличаются и сами нормы:
- Для Европы допустимое излучение составляет 2 Вт/кг (для 10 грамм тканей)
- Для США допустимое излучение составляет 1.6 Вт/кг (для 1 грамма тканей)
Но фактически, эти цифры ни о чем не говорят, за исключением лишь того, что смартфон в любом случае безопасен, так как прошел сертификацию.
Дело в том, что во время теста радиомодуль смартфона работает на максимально возможной мощности во всех поддерживаемых частотах, в самых различных положениях (прикладывается к «голове» и экраном, и спинкой). После чего записывается лишь одно значение — максимальное из того, что было зарегистрировано. Повторюсь, при самом худшем сценарии использования.
Само же Федеральное агенство по связи на своем официальном сайте прямо призывает людей игнорировать эти значения и не сравнивать телефоны по уровню SAR.
Даже если у Смартфона-X выше значение SAR, чем у Смартфона-Y, вполне вероятно, что в реальной жизни радиочастотное облучение от Смартфона-X будет ниже. Вот как это может получаться:
- Самое высокое значение SAR было зарегистрировано у Смартфона-X в таком положении, которое в реальности не используется людьми при обычном удержании телефона возле головы. А для Смартфона-Y максимальное значение SAR соответствует тому, как пользователи обычно держат телефоны. В итоге, пользователь будет получать меньше радиочастотного облучения именно от Смартфона-X.
- Смартфон-X может быть спроектирован более грамотно и работать более эффективно. Соответственно, в одних и тех же условиях Смартфон-Y будет работать на максимальной мощности, а Смартфон-X — вполовину. Соответственно и уровень излучения от Смартфона-Y будет выше, хотя SAR выше у первого аппарата.
- Значение SAR у Смартфона-X может быть выше только при одном-единственном измерении, в то время, как во всех остальных замерах SAR выше у Смартфона-Y. Как результат — практически во всех условиях, за редким исключением, количество облучения от Смартфона-X будет ниже, хотя SAR ниже у Смартфона-Y.
Если вы немного запутались — не страшно. В любом случае, все эти «облучения» не играют никакой роли и вы можете смело общаться по мобильному телефону, игнорируя показатели SAR или очередные громкие заголовки в «желтой прессе».
Алексей, главный редактор Deep-Review (alexeysalo@gmail.com)
P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на наш научно-популярный сайт о мобильных технологиях, чтобы не пропустить самое интересное!
