¿Puede el agua servir como un medio para la transferencia de datos intercontinental de alta velocidad? ¿Cómo?

Respuesta corta:

Puedo pensar en muchas razones prácticas por las que no deberíamos usar solo el agua como medio para transportar información a través de ondas electromagnéticas. En teoría, posiblemente podrías conseguir algo para trabajar. Sin embargo, la invención de la fibra óptica esencialmente hizo inútil la cuestión, ya que las fibras ópticas son excelentes maneras de transportar información a largas distancias sin comprometer la legibilidad de la señal.

Respuesta larga:

Incluso descuidando la curva de la Tierra, que no sería trivial cuando se trata de propagar un rayo a través del Pacífico, por ejemplo, necesita una forma de mantener la información algo “coherente” (es decir, sería capaz de leer en el otro lado). El primer problema con el que se encontraría es que si deja caer una fuente de ondas electromagnéticas en el agua, la radiación se propagará en casi todas las direcciones. Este es un problema que se resuelve mayormente; podría usar rayos gaussianos, que es lo que utiliza cualquier láser que conozca, para ayudar a mantener un haz mayormente “recto”. Si bien los tamaños de puntos de láser crecen cuanto más largos son desde la fuente, la tasa de crecimiento puede hacerse muy pequeña a través de diversos medios. Por lo tanto, si puede propagar un haz en una dirección específica, entonces encontrará que el agua, como la mayoría de los medios, es dispersiva: los componentes de la onda que tienen diferentes frecuencias se propagarán a velocidades ligeramente diferentes, y esto puede arruinar fácilmente su mensaje, si no. bien explicado Al igual que en la edición anterior, esta puede ser resuelta con un poco de esfuerzo. A continuación, el agua es ligeramente conductora y, por lo tanto, la amplitud de la onda disminuirá a medida que se propague hacia adelante. Es probable que necesites lugares en el camino para “amortiguar” el haz y aumentar su amplitud de nuevo a algo legible. Si tuviera todo esto resuelto, probablemente todavía estaría en problemas porque hay muchas cosas en el océano, y las ondas electromagnéticas se dispersan fácilmente de cosas como los peces (y pueden matarlos si la radiación es muy intensa, lo cual probablemente tendría que ser). Estos son solo problemas que he pensado en la parte superior de mi cabeza con la propagación de ondas electromagnéticas a través del océano; Estoy seguro de que hay muchos más.

Por suerte para nuestra civilización, no hay que preocuparse, porque existe una solución mucho más fácil llamada guía de onda. El ejemplo histórico de una guía de onda es solo un tubo largo y hueco de metal, pero una solución inteligente es usar uno de “vidrio”. Este es el estudio de la fibra óptica, del que probablemente haya oído hablar por su nombre. Las guías de ondas de fibra óptica disipan la energía a un ritmo mucho más lento que sus homólogos de metal históricos, y son mucho más baratas de fabricar. Gran parte de la comunicación moderna ocurre a lo largo de estos cables de fibra óptica, tendidos debajo del océano. Creo que la construcción real de estos cables incluye fundas metálicas, pero si no estuvieran allí, los campos electromagnéticos serían en realidad ilegibles en el espacio alrededor de la guía de ondas de fibra óptica, lo que significa que, en un sentido minúsculo, el agua actúa como un Medio para llevar la información (aunque no es el principal). Por cierto, no es un fenómeno infrecuente que las ondas se propaguen bien a lo largo de la interfaz entre dos medios diferentes; Esta es esencialmente la razón por la cual la fibra óptica funciona tan bien.

Suena como si estuvieras confundiendo ondas acústicas (sonido) con ondas electromagnéticas (luz). La transferencia de datos, ya sea a través de cables de transmisión o por el aire, se realiza a través de ondas EM, que son muchas, muchas más rápidas que las ondas acústicas.

Aunque el sonido viaja aproximadamente 4 veces más rápido en el agua, las ondas EM en realidad viajan aproximadamente un 25% más lento en el agua. Por lo tanto, la transferencia de datos por ondas electromagnéticas a través del agua sería menos eficiente que a través del aire. Y la transferencia de datos por ondas sonoras a través del agua sería aproximadamente 100.000 veces más lenta que las ondas EM.

Artículo relevante de Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Und

Técnicamente podría, siempre que el agua estuviera cargada con electrolitos suficientes para conducir una corriente constante, para decir que sería una buena tasa de transferencia y que todos los paquetes recibidos (si los hubiera) serían falsos. A los datos les gusta la transferencia sobre medios organizados. Por eso, un haz de luz láser coherente se transferirá mucho más rápido y más limpio que, por ejemplo, las ondas de radio normales.