ข้ามไปเนื้อหา

ความถี่ต่ำสุด

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ความถี่ต่ำสุด
ช่วงความถี่
3 ถึง 30 Hz
ช่วงความยาวคลื่น
100,000 ถึง 10,000 กม.,
ตามลำดับ
ย่านความถี่วิทยุ
สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ
1 (ELF) 2 (SLF) 3 (ULF) 4 (VLF)
5 (LF) 6 (MF) 7 (HF) 8 (VHF)
9 (UHF) 10 (SHF) 11 (EHF) 12 (THF)
ECM สหภาพยุโรป / เนโท / สหรัฐ
ไอทริปเพิลอี
โทรทัศน์และวิทยุอื่น ๆ
ภาพถ่ายทางอากาศของฐานความถี่ต่ำสุด ทะเลสาบแคลม รัฐวิสคอนซิน ในปี พ.ศ. 2525 ใช้เพื่อสื่อสารกับเรือดำน้ำที่อยู่ใต้น้ำลึก สิทธิ์ของเส้นทางของสายส่งเหนือศีรษะสองเส้นที่ตั้งฉากกันยาว 14 ไมล์ (23 กม.) ซึ่งประกอบเป็นเสาอากาศไดโพลกราวด์ซึ่งแผ่คลื่นความถี่ต่ำสุด สามารถดูได้ที่ด้านซ้ายล่าง

ความถี่ต่ำสุด (อังกฤษ: Extremely low frequency: ELF) ย่อว่า อีแอลเอฟ เป็นการกำหนดของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU)[1] สำหรับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า (คลื่นวิทยุ) ที่มีความถี่ตั้งแต่ 3 ถึง 30 เฮิรตซ์ และความยาวคลื่นที่สอดคล้องกัน 100,000 ถึง 10,000 กิโลเมตร ตามลำดับ[2][3] ในบรรยากาศศาสตร์ มักจะให้คำจำกัดความอื่นไว้ ตั้งแต่ 3 เฮิรตซ์ ถึง 3 กิโลเฮิรตซ์[4][5] ในวิทยาศาสตร์แม็กนีโตสเฟียร์ที่เกี่ยวข้อง การสั่นของแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำ (จังหวะที่เกิดขึ้นต่ำกว่า ~3 เฮิรตซ์) ถือว่าอยู่ในช่วงความถี่ต่ำยิ่ง (ULF) ซึ่งจึงมีการกำหนดให้แตกต่างจากคลื่นวิทยุสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ

คลื่นวิทยุความถี่ต่ำสุดเกิดจากฟ้าผ่าและการรบกวนตามธรรมชาติในสนามแม่เหล็กโลก ดังนั้นจึงเป็นหัวข้อของการวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศศาสตร์ เนื่องจากความยากลำบากในการสร้างสายอากาศที่สามารถแผ่คลื่นยาวได้ ความถี่ต่ำสุด (ELF) จึงถูกนำมาใช้ในระบบการสื่อสารที่มนุษย์สร้างขึ้นเพียงไม่กี่ระบบเท่านั้น คลื่นความถี่ต่ำสุดสามารถเจาะทะลุน้ำทะเลได้ ทำให้มีประโยชน์ในการสื่อสารกับเรือดำน้ำ และบางประเทศได้สร้างเครื่องส่งสัญญาณความถี่ต่ำสุดทางการทหารเพื่อส่งสัญญาณไปยังเรือดำน้ำที่อยู่ใต้น้ำ ซึ่งประกอบด้วยเสาอากาศลวดขนาดใหญ่ที่มีการต่อสายดิน (ไดโพลกราวด์) 15–60 กิโลเมตร (9–37 ไมล์) ขับเคลื่อนเป็นเวลานานด้วยเครื่องส่งสัญญาณที่ผลิตพลังงานระดับเมกะวัตต์ สหรัฐ, รัสเซีย, อินเดีย และจีนเป็นกลุ่มประเทศที่สามารถระบุได้ว่ามีการสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกการสื่อสารความถี่ต่ำสุด[6][7][8][9][10][11][12][13] สิ่งอำนวยความสะดวกของสหรัฐถูกใช้ระหว่างปี พ.ศ. 2528 ถึง 2547 แต่ปัจจุบันได้เลิกใช้งานแล้ว[9]

คำจำกัดความทางเลือก[แก้]

ความถี่ต่ำสุด (ELF) เป็น ความถี่วิทยุย่อย[14] บทความในวารสารที่มีการพิชญพิจารณ์โดยผู้ทรงคุณวุฒิทางการแพทย์บางบทความอ้างถึงความถี่ต่ำสุดในบริบทของ "สนามแม่เหล็ก(MF) ความถี่ต่ำสุด (ELF)" ที่มีความถี่ 50 เฮิรตซ์[15] และ 50–80 เฮิรตซ์[16] หน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐ เช่น นาซา อธิบายว่าความถี่ต่ำสุด (ELF) เป็นรังสีที่ไม่ก่อให้เกิดไอออนซึ่งมีความถี่ระหว่าง 0 ถึง 300 เฮิร์ตซ์[14] องค์การอนามัยโลก (WHO) ใช้ความถี่ต่ำสุดเพื่ออ้างถึงแนวคิดของ "สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก (EMF) ความถี่ต่ำสุด (ELF)"[17] องค์การอนามัยโลกยังระบุด้วยว่าที่ความถี่ระหว่าง 0 ถึง 300 เฮิรตซ์ "ความยาวคลื่นในอากาศจะยาวมาก (6,000 กิโลเมตร (3,700 ไมล์) ที่ 50 เฮิรตซ์ และ 5,000 กิโลเมตร (3,100 ไมล์) ที่ 60 เฮิรตซ์) และในสถานการณ์จริง สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กทำหน้าที่แยกจากกันและมีการวัดแยกกัน"[17]

การแพร่กระจาย[แก้]

เนื่องจากความยาวคลื่นที่ยาวสุด คลื่นความถี่ต่ำสุด (ELF) จึงสามารถเลี้ยวเบนไปตามสิ่งกีดขวางขนาดใหญ่ ไม่ได้ถูกบดบังด้วยเทือกเขาหรือเส้นขอบฟ้า และสามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ ความโค้งของโลกได้ คลื่นความถี่ต่ำสุด และคลื่นความถี่ต่ำมาก (VLF) แพร่กระจายในระยะทางไกลโดยกลไกท่อนำคลื่นโลก-ไอโอโนสเฟียร์[5][18] โลกล้อมรอบด้วยชั้นอนุภาคมีประจุ (ไอออนและอิเล็กตรอน) ในชั้นบรรยากาศที่ระดับความสูงประมาณ 60 กิโลเมตร (37 ไมล์) ที่ด้านล่างของชั้นไอโอโนสเฟียร์ เรียกว่าชั้น D ซึ่งสะท้อนคลื่นความถี่ต่ำสุด (ELF) ช่องว่างระหว่างพื้นผิวโลกที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและชั้น D ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าทำหน้าที่เป็นท่อนำคลื่นแบบแผ่นขนานซึ่งจำกัดคลื่นความถี่ต่ำสุด ทำให้คลื่นเหล่านี้แพร่กระจายในระยะทางไกลได้โดยไม่ต้องหนีออกไปในอวกาศ ตรงกันข้ามกับคลื่นความถี่ต่ำมาก (VLF) ความสูงของชั้นจะน้อยกว่าหนึ่งความยาวคลื่นที่ความถี่ต่ำสุด (ELF) มาก ดังนั้นโหมดเดียวที่สามารถแพร่กระจายที่คลื่นความถี่ต่ำสุดก็คือโหมด TEM ในโพลาไรเซชันแบบเส้นตรง โดยมีสนามไฟฟ้าแนวตั้งและสนามแม่เหล็กในแนวนอน คลื่นความถี่ต่ำสุด (ELF) มีการลดทอนที่ต่ำมากที่ 1–2 dB ต่อ 1,000 กิโลเมตร (620 ไมล์)[18][19] ทำให้เครื่องส่งสัญญาณเครื่องเดียวนั้นมีศักยภาพในการใช้สื่อสารไปทั่วโลก

สเปกตรัมทั่วไปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่ต่ำสุดในชั้นบรรยากาศของโลก ซึ่งแสดงจุดสูงสุดที่เกิดจากชูมาน์เรโซแนนซ์ ซึ่งเป็นความถี่เสียงสะท้อนของโพรงโลก–ไอโอโนสเฟียร์ทรงกลม ฟ้าผ่าทำให้โพรงนั้น "ดัง" เหมือนระฆัง ทำให้เกิดจุดสูงสุดในสเปกตรัมเสียง จุดสูงสุดของพลังงานไฟฟ้าที่คมชัดที่ 50 เฮิรตซ์ เกิดจากการแผ่รังสีจากโครงข่ายไฟฟ้าทั่วโลก การเพิ่มขึ้นของเสียงรบกวนที่ความถี่ต่ำ (ด้านซ้าย) คือสัญญาณรบกวนวิทยุที่เกิดจากกระบวนการที่ช้าในสนามแม่เหล็กของโลก

คลื่นความถี่ต่ำสุดยังสามารถเดินทางในระยะทางไกลผ่านตัวกลางที่ "สูญเสีย" เช่น ดินและน้ำทะเล ซึ่งจะดูดซับหรือสะท้อนคลื่นวิทยุความถี่สูง

ชูมาน์เรโซแนนซ์[แก้]

บทความหลัก: ชูมาน์เรโซแนนซ์

การลดทอนของคลื่นความถี่ต่ำสุด (ELF) นั้นต่ำมากจนสามารถเดินทางรอบโลกได้อย่างสมบูรณ์หลายครั้งก่อนที่จะสลายไปจนเหลือแอมพลิจูดเล็กน้อย และด้วยเหตุนี้คลื่นที่แผ่ออกมาจากแหล่งกำเนิดในทิศทางตรงกันข้ามที่โคจรรอบโลกบนเส้นทางวงกลมใหญ่จึงรบกวนซึ่งกันและกันที่ความถี่บางความถี่[20] คลื่นที่มีทิศทางตรงกันข้ามเหล่านี้จะอยู่ในเฟสและเพิ่ม (เสริมกำลัง) ทำให้เกิดคลื่นนิ่ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง โพรงโลก–ไอโอโนสเฟียร์ทรงกลมปิดทำหน้าที่เป็นเครื่องสะท้อนเสียงในโพรงขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยเพิ่มการแผ่รังสีของความถี่ต่ำสุด ที่ความถี่เรโซแนนซ์ของมัน สิ่งเหล่านี้เรียกว่า ชูมาน์เรโซแนนซ์ Schumann resonances ตามชื่อนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน วินฟรีด ออตโต ชูมาน์ ซึ่งทำนายไว้ในปี พ.ศ. 2495[21][22][23][24] และถูกตรวจพบในคริสต์ทศวรรษ 1950 โดยการสร้างแบบจำลองโพรงโลกและไอโอโนสเฟียร์ด้วยผนังที่นำไฟฟ้าได้อย่างสมบูรณ์แบบ ชูมาน์คำนวณว่าเสียงสะท้อนควรเกิดขึ้นที่ความถี่ของ[20]

ความถี่ที่แท้จริงแตกต่างไปจากนี้เล็กน้อยเนื่องจากคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของชั้นบรรยากาศรอบนอก ชูมาน์เรโซแนนซ์อยู่ที่ประมาณ 7.83 เฮิรตซ์ ซึ่งเป็นความถี่ที่ความยาวคลื่นเท่ากับเส้นรอบวงของโลก และฮาร์โมนิคที่สูงกว่าเกิดขึ้นที่ 14.1, 20.3, 26.4 และ 32.4 เฮิรตซ์ เป็นต้น สายฟ้าฟาดทำให้เสียงสะท้อนเหล่านี้ตื่นเต้น ส่งผลให้โลก–โพรงไอโอโนสเฟียร์จะ "ดัง" เหมือนระฆัง ส่งผลให้สเปกตรัมเสียงมีจุดสูงสุดที่ความถี่นี้ ดังนั้นชูมาน์เรโซแนนซ์จึงสามารถใช้เพื่อติดตามกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองทั่วโลกได้

ความสนใจในชูมาน์เรโซแนนซ์เริ่มกลับมาอีกครั้งในปี พ.ศ. 2536 เมื่ออี. อาร์. วิลเลียมส์ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างความถี่เสียงสะท้อนกับอุณหภูมิอากาศเขตร้อน โดยเสนอว่าเสียงสะท้อนนั้นสามารถใช้เพื่อติดตามภาวะโลกร้อนได้[25][20]

การสื่อสารใต้น้ำ[แก้]

เนื่องจากคลื่นวิทยุความถี่ต่ำสุด (ELF) สามารถทะลุน้ำทะเลได้ลึกถึงระดับความลึกของเรือดำน้ำ จึงมีบางประเทศที่สร้างเครื่องส่งสัญญาณความถี่ต่ำสุดของกองทัพเรือเพื่อสื่อสารกับเรือดำน้ำขณะอยู่ใต้น้ำ มีรายงานในปี พ.ศ. 2561 ว่าจีนได้สร้างโรงงานความถี่ต่ำสุดที่ใหญ่ที่สุดในโลกซึ่งมีขนาดพอ ๆ กับนิวยอร์กซิตี้ เพื่อที่จะสื่อสารกับกองกำลังใต้น้ำโดยไม่ต้องขึ้นสู่ผิวน้ำ[26] กองทัพเรือสหรัฐ ในปี พ.ศ. 2525 ได้สร้างศูนย์สื่อสารใต้น้ำความถี่ต่ำสุดแห่งแรก โดยมีเครื่องส่งสัญญาณความถี่ต่ำสุดสองเครื่องที่ ทะเลสาบแคลม รัฐวิสคอนซิน และรีพับบลิค รัฐมิชิแกน[27] มันถูกปิดตัวลงในปี พ.ศ. 2547 กองทัพเรือรัสเซียดำเนินการส่งสัญญาณความถี่ต่ำสุด (ELF) ที่เรียกว่า ZEVS (Zeus) ที่มูร์มันสค์ บนคาบสมุทรโคลา[28] กองทัพเรืออินเดียมีสิ่งอำนวยความสะดวกด้านการสื่อสารความถี่ต่ำสุดอยู่ที่ฐานทัพเรือ INS Kattabomman เพื่อสื่อสารกับเรือดำน้ำชั้น Arihant และ Akula[13][29]

สายอากาศไดโพลกราวด์ที่ใช้สำหรับส่งคลื่นความถี่ต่ำสุด ซึ่งคล้ายกับสายอากาศทะเลสาบแคลมของกองทัพเรือสหรัฐ แสดงให้เห็นว่ามันทำงานอย่างไร มันทำหน้าที่เป็นสายอากาศแบบวงแหวนขนาดใหญ่ โดยกระแสสลับ I จากตัวส่งสัญญาณ P ผ่านสายส่งเหนือศีรษะ จากนั้นลึกลงไปในดินจากจุดเชื่อมต่อกราวด์หนึ่ง G ไปยังอีกจุดหนึ่ง จากนั้นผ่านสายส่งอีกสายหนึ่งกลับไปยังตัวส่งสัญญาณ สิ่งนี้จะสร้างสนามแม่เหล็กสลับ H ซึ่งแผ่คลื่นความถี่ต่ำสุดกระแสสลับจะแสดงไหลในทิศทางเดียวผ่านลูปเท่านั้นเพื่อความชัดเจน

คำอธิบาย[แก้]

เนื่องจากการนำไฟฟ้า น้ำทะเลจึงป้องกันเรือดำน้ำจากคลื่นวิทยุความถี่สูงส่วนใหญ่ ทำให้การสื่อสารทางวิทยุกับเรือดำน้ำใต้น้ำที่ความถี่ปกติเป็นไปไม่ได้ อย่างไรก็ตาม สัญญาณในช่วงความถี่ต่ำสุด (ELF) สามารถทะลุลงไปลึกมาก ปัจจัยสองประการจำกัดการใช้ประโยชน์ของช่องทางการสื่อสารความถี่ต่ำสุด คือ: อัตราการส่งข้อมูลต่ำเพียงไม่กี่อักขระต่อนาที และในระดับที่น้อยกว่าลักษณะทางเดียวเนื่องจากไม่สามารถติดสายอากาศในขนาดที่ต้องการบนเรือดำน้ำ (สายอากาศจะต้องมีขนาดพิเศษเพื่อให้สามารถสื่อสารได้สำเร็จ) โดยทั่วไปแล้ว สัญญาณความถี่ต่ำสุด (ELF) ถูกใช้เพื่อสั่งให้เรือดำน้ำขึ้นสู่ระดับความลึกตื้นซึ่งสามารถรับการสื่อสารรูปแบบอื่นได้

ความลำบากในการสื่อสารความถี่ต่ำสุด[แก้]

ปัญหาประการหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อออกอากาศในช่วงความถี่ต่ำสุด (ELF) คือขนาดสายอากาศ เนื่องจากความยาวของสายอากาศต้องมีอย่างน้อยเป็นส่วนหนึ่งของความยาวของคลื่น ตัวอย่างเช่น สัญญาณ 3 เฮิรตซ์ มีความยาวคลื่นเท่ากับระยะทางที่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเดินทางผ่านตัวกลางที่กำหนดในเวลาหนึ่งส่วนสามของวินาที เมื่อดรรชนีการหักเหของตัวกลางมากกว่า 1 คลื่นความถี่ต่ำสุดจะแพร่กระจายช้ากว่าความเร็วแสงในสุญญากาศ ตามการใช้งานทางการทหาร ความยาวคลื่นคือ 299,792 กิโลเมตร (186,282 ไมล์) ต่อวินาที หารด้วย 50–85 เฮิรตซ์ ซึ่งเท่ากับความยาวประมาณ 3,500–6,000 กิโลเมตร (2,200–3,700 ไมล์) ซึ่งเทียบได้กับเส้นผ่านศูนย์กลางของโลกประมาณ 12,742 กิโลเมตร (7,918 ไมล์) เนื่องจากข้อกำหนดขนาดใหญ่นี้ ในการส่งสัญญาณระหว่างประเทศโดยใช้ความถี่ต่ำสุด (ELF) โลกจึงกลายเป็นส่วนสำคัญของสายอากาศ และจำเป็นต้องมีสายสัญญาณที่ยาวมากต่อลงสู่พื้น มีการใช้วิธีการต่าง ๆ เช่น การต่อความยาวทางไฟฟ้า เพื่อสร้างสถานีวิทยุในทางปฏิบัติที่มีขนาดเล็กลง

สหรัฐดูแลสถานที่สองแห่ง: ในป่าสงวนแห่งชาติเชควาเมกอน-นิโคเล็ต, วิสคอนซิน และในป่าสงวนแห่งชาติแม่น้ำเอสคานาบา, มิชิแกน (เดิมชื่อ โครงการแซงกวิ้น Project Sanguine จากนั้นลดขนาดและเปลี่ยนชื่อเป็น โครงการความถี่ต่ำสุด ก่อนการก่อสร้าง) จนกระทั่งถูกรื้อถอน โดยเริ่มในปลายเดือนกันยายน พ.ศ. 2547 ทั้งสองแห่งใช้สายไฟยาวที่เรียกว่าไดโพลกราวด์เป็นตัวนำ สายเหล่านี้มีหลายความยาว ตั้งแต่ 22.5 ถึง 45 กิโลเมตร (14.0 ถึง 28.0 ไมล์) เนื่องจากวิธีนี้ไม่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากจำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมากในการใช้งานระบบ

การใช้งานอื่น[แก้]

เครื่องส่งสัญญาณในช่วง 22 เฮิรตซ์ ยังใช้ในการบำรุงรักษาแบบท่อหรือการทำพิกกิ้ง (pigging) สัญญาณถูกสร้างขึ้นเป็นสนามแม่เหล็กแบบสลับ และเครื่องส่งจะติดตั้งเข้ากับหรือเป็นส่วนหนึ่งของ "พิก pig" ซึ่งเป็นอุปกรณ์ทำความสะอาดที่เสียบเข้าไปในท่อ พิกถูกผลักผ่านท่อโลหะเป็นส่วนใหญ่ สัญญาณความถี่ต่ำสุด (ELF) สามารถตรวจจับได้ผ่านโลหะ ทำให้สามารถตรวจจับตำแหน่งได้โดยเครื่องรับที่อยู่ด้านนอกท่อ[30] ใช้เพื่อตรวจสอบว่าพิกผ่านสถานที่ใดจุดหนึ่งหรือเพื่อค้นหาพิกที่ติดค้างอยู่

นับตั้งแต่คริสต์ทศวรรษ 2000 เป็นต้นมา ความถี่ที่ต่ำมากได้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในทะเลสำหรับการสำรวจแร่ธรณีฟิสิกส์น้ำมัน[31]

แหล่งกำเนิดในธรรมชาติ[แก้]

คลื่นความถี่ต่ำสุด (ELF) ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติมีอยู่บนโลก โดยสะท้อนในภูมิภาคระหว่างไอโอโนสเฟียร์และพื้นผิวที่เห็นได้จากฟ้าผ่า ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนในบรรยากาศสั่นไหว[32] แม้ว่าสัญญาณที่เกิดจากการปล่อยฟ้าผ่าส่วนใหญ่จะเป็นความถี่ต่ำมาก (VLF) แต่ก็พบว่ามีส่วนประกอบความถี่ต่ำสุด (ELF) ที่สังเกตได้ (หางช้า) ติดตามส่วนประกอบของความถี่ต่ำมาก (VLF) ในเกือบทุกกรณี[33] นอกจากนี้ โหมดพื้นฐานของโพรงโลก-ไอโอโนสเฟียร์มีความยาวคลื่นเท่ากับเส้นรอบวงของโลก ซึ่งให้ความถี่เรโซแนนซ์ที่ 7.8 เฮิรตซ์ ความถี่นี้และโหมดเรโซแนนซ์ที่สูงขึ้นที่ 14, 20, 26 และ 32 เฮิรตซ์ ปรากฏเป็นจุดสูงสุดในสเปกตรัมความถี่ต่ำสุด และเรียกว่าชูมาน์เรโซแนนซ์

คลื่นความถี่ต่ำสุดยังได้รับการระบุอย่างไม่แน่นอนบนดวงจันทร์ไททันของดาวเสาร์ ซึ่งคาดว่าพื้นผิวของไททันเป็นตัวสะท้อนคลื่นความถี่ต่ำสุด (ELF) ได้ไม่ดี ดังนั้นคลื่นจึงอาจสะท้อนจากขอบเขตของเหลวและน้ำแข็งของมหาสมุทรใต้ผิวดินไททันที่มีน้ำและแอมโมเนีย ซึ่งการมีอยู่ของคลื่นดังกล่าวสามารถทำนายได้จากแบบจำลองทางทฤษฎีบางแบบ ไอโอโนสเฟียร์ของไททันยังซับซ้อนกว่าของโลกด้วย โดยไอโอโนสเฟียร์หลักอยู่ที่ระดับความสูง 1,200 กิโลเมตร (750 ไมล์) แต่มีอนุภาคมีประจุเพิ่มเติมอีกชั้นที่ 63 กิโลเมตร (39 ไมล์) สิ่งนี้จะแบ่งชั้นบรรยากาศของไททันออกเป็นสองห้องที่แยกออกจากกัน แหล่งที่มาของคลื่นเอลฟ์ตามธรรมชาติบนไททันนั้นไม่ชัดเจน เนื่องจากดูเหมือนว่าจะไม่มีการเกิดฟ้าผ่าอย่างกว้างขวาง[32]

พลังงานรังสีความถี่ต่ำสุดขนาดใหญ่ที่ส่งออกเป็น 100,000 เท่าของดวงอาทิตย์ในแสงที่ตามองเห็นอาจถูกแผ่โดยแม่เหล็ก พัลซาร์ในเนบิวลาปูแผ่รังสีพลังตามลำดับนี้ที่ 30 เฮิร์ตซ์[34] การแผ่รังสีของความถี่นี้ต่ำกว่าความถี่พลาสมาของมวลสารระหว่างดาวฤกษ์ ดังนั้นตัวกลางนี้จึงทึบแสง และไม่สามารถสังเกตได้จากโลก

การเปิดรับความถี่[แก้]

ในการบำบัดด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าและรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและการวิจัยด้านสุขภาพ สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่าง 0 ถึง 100 เฮิรตซ์ถือเป็นสนามความถี่ต่ำมาก[35] แหล่งที่มาทั่วไปที่สาธารณะเปิดเผยต่อสนามความถี่ต่ำสุด (ELF) คือสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก 50 เฮิรตซ์ / 60 เฮิรตซ์ จากสายส่งไฟฟ้าแรงสูงและสายส่งรอง เช่น ที่จ่ายไฟฟ้าให้กับย่านที่อยู่อาศัย[17][36][35]

ทฤษฎีสมคบคิด[แก้]

นับตั้งแต่ช่วงปลายคริสต์ทศวรรษ 1970 ทฤษฎีสมคบคิดต่าง ๆ ได้เกิดขึ้นเกี่ยวกับการสัมผัสกับสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก (EMF) ของความถี่ต่ำสุด (ELF) ภายนอกทำให้เกิดสนามไฟฟ้าและกระแสในร่างกาย ซึ่งที่ความแรงของสนามไฟฟ้าที่สูงมาก ทำให้เกิดการกระตุ้นเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ และการเปลี่ยนแปลงของความตื่นตัวของเซลล์ประสาทในระบบประสาทส่วนกลาง

กล่าวกันว่าความถี่ต่ำสุดที่ระดับ kV/m ที่มนุษย์รับรู้ได้นั้น จะสร้างความรู้สึกเสียวซ่าที่น่ารำคาญในบริเวณของร่างกายที่สัมผัสกับเสื้อผ้า โดยเฉพาะที่แขน เนื่องจากการเหนี่ยวนำประจุที่พื้นผิวโดยความถี่ต่ำสุด ในบรรดาอาสาสมัคร 7% อธิบายว่าการปล่อยประกายไฟนั้นเจ็บปวด เมื่อผู้ถูกทดสอบได้รับการหุ้มฉนวนอย่างดีและสัมผัสวัตถุที่มีการลงกราวด์ภายในสนาม 5 kV/m ในขณะที่ 50% อธิบายว่าการปล่อยประกายไฟที่คล้ายกันนั้นเจ็บปวดในสนาม 10 kV/m[37]

มะเร็งเม็ดเลือดขาว[แก้]

มีความไม่แน่นอนสูงเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างการได้รับสนามความถี่ต่ำสุดในระดับต่ำในระยะยาวและผลกระทบต่อสุขภาพหลายประการ รวมถึงมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็ก ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2548 องค์การอนามัยโลก (WHO) ได้เรียกประชุมกลุ่มผู้เชี่ยวชาญทางวิทยาศาสตร์เพื่อประเมินความเสี่ยงต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจาก "การสัมผัสสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กความถี่ต่ำสุดในช่วงความถี่ >0 ถึง 100,000 เฮิรตซ์ (100 กิโลเฮิรตซ์) ในส่วนที่เกี่ยวกับมะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็ก"[36] การสัมผัสในระดับต่ำในระยะยาวได้รับการประเมินว่าเป็นการสัมผัสโดยเฉลี่ยต่อสนามแม่เหล็กความถี่พลังงานในที่อยู่อาศัยที่สูงกว่า 0.3–0.4 μT และคาดการณ์ว่ามีเด็กเพียงระหว่าง 1% ถึง 4% เท่านั้นที่อาศัยอยู่ในสภาพดังกล่าว[36] ต่อมาในปี พ.ศ. 2553 การวิเคราะห์หลักฐานทางระบาดวิทยาแบบรวมกลุ่มสนับสนุนสมมติฐานที่ว่าการสัมผัสกับสนามแม่เหล็กความถี่พลังงานมีความเกี่ยวข้องกับมะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็ก[38]

ไม่มีการศึกษาอื่นพบหลักฐานใด ๆ ที่สนับสนุนสมมติฐานที่ว่าการสัมผัสความถี่ต่ำสุด (ELF) เป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในเด็ก[39][40]

การศึกษาในปี พ.ศ. 2557 ประมาณการกรณีของโรคมะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็กที่มีสาเหตุมาจากการสัมผัสสนามแม่เหล็กของความถี่ต่ำสุดในสหภาพยุโรป (EU27) โดยถือว่าความสัมพันธ์ที่พบในการศึกษาทางระบาดวิทยานั้นมีสาเหตุ รายงานระบุว่าผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็กประมาณ 50–60 ราย อาจเกิดจากสนามแม่เหล็กของความถี่ต่ำสุดทุกปี ซึ่งสอดคล้องกับประมาณ ~1.5% ถึง ~2.0% ของผู้ป่วยมะเร็งเม็ดเลือดขาวในวัยเด็กทั้งหมดที่เกิดขึ้นใน EU27 ในแต่ละปี[41] อย่างไรก็ตามคณะกรรมาธิการระหว่างประเทศว่าด้วยการป้องกันรังสีที่ไม่ทําให้เกิดไอออน (ICNIRP) และ ไอทริปเพิลอี พิจารณาหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากการสัมผัสความถี่ต่ำสุดในระยะยาวและในระดับต่ำ ซึ่งไม่เพียงพอที่จะพิสูจน์การลดขีดจำกัดการสัมผัสเชิงปริมาณเหล่านี้ โดยสรุป เมื่อการศึกษาทั้งหมดได้รับการประเมินร่วมกัน หลักฐานที่บ่งชี้ว่าสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก (EMF) อาจมีส่วนทำให้ความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของโรคมะเร็งนั้นไม่มีอยู่จริง[42][43] การศึกษาทางระบาดวิทยาชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ระหว่างการสัมผัสความถี่ต่ำสุด (ELF) จากการทำงานในระยะยาวและโรคอัลไซเมอร์[44][45]

สิทธิบัตร[แก้]

ดูเพิ่ม[แก้]

อ้างอิง[แก้]

  1. ↑ "Rec. ITU-R V.431-7, Nomenclature of the frequency and wavelength bands used in telecommunications" (PDF). ITU. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิม (PDF)เมื่อ 31 October 2013. สืบค้นเมื่อ 20 February 2013.
  2. ↑ "Extremely Low Frequency". ANL Glossary. NASA. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 4 March 2016. สืบค้นเมื่อ 28 September 2013.
  3. ↑ "Extremely low frequency". ANL Glossary. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 29 October 2013. สืบค้นเมื่อ 9 August 2011.
  4. ↑ Liemohn, Michael W. and A. A. CHAN, "Unraveling the Causes of Radiation Belt Enhancements". เก็บถาวร 27 พฤษภาคม 2010 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน. EOS, TRANSACTIONS, AMERICAN GEOPHYSICAL UNION, Volume 88, Number 42, 16 October 2007, pages 427–440. Republished by NASA and accessed online, 8 February 2010. Adobe File, page 2.
  5. ↑ 5.0 5.1 Barr, R.; Jones, D. Llanwyn; Rodger, C. J. (2000). "ELF and VLF radio waves". Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics. 62 (17–18): 1689–1718. Bibcode:2000JASTP..62.1689B.
  6. ↑ "Extremely Low Frequency Transmitter Site, Clam Lake, Wisconsin" (PDF). Navy Fact File. United States Navy. 28 June 2001. สืบค้นเมื่อ 17 February 2012. at the Federation of American Scientists website
  7. ↑ Wolkoff, E. A.; W. A. Kraimer (May 1993). "Pattern Measurements of U.S. Navy ELF Antennas" (PDF). ELF/VLF/LF Radio Propagation and Systems Aspects. Belgium: AGARD Conference proceedings 28 Sep – 2 October 1992, NATO. pp. 26.1–26.10. เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 5 April 2014. สืบค้นเมื่อ 17 February 2012.
  8. ↑ Coe, Lewis (2006). Wireless Radio: A brief history. USA: McFarland. pp. 143–144. ISBN 978-0-7864-2662-1.
  9. ↑ 9.0 9.1 Sterling, Christopher H. (2008). Military communications: from ancient times to the 21st century. ABC-CLIO. pp. 431–432. ISBN 978-1-85109-732-6.
  10. ↑ Bashkuev, Yu. B.; V. B. Khaptanov; A. V. Khankharaev (December 2003). "Analysis of Propagation Conditions of ELF Radio Waves on the "Zeus"–Transbaikalia Path". Radiophysics and Quantum Electronics. 46 (12): 909–917. Bibcode:2003R&QE...46..909B. doi:10.1023/B:RAQE.0000029585.02723.11. S2CID 119798336.
  11. ↑ Jacobsen, Trond (2001). "ZEVS, The Russian 82 Hz ELF Transmitter". Radio Waves Below 22 kHz. Renato Romero webpage. สืบค้นเมื่อ 17 February 2012.
  12. ↑ Hardy, James (28 February 2013). "India makes headway with ELF site construction". IHS Jane's Defence Weekly. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 23 February 2014. สืบค้นเมื่อ 23 February 2014.
  13. ↑ 13.0 13.1 "Navy gets new facility to communicate with nuclear submarines prowling underwater". The Times of India. 31 July 2014.
  14. ↑ 14.0 14.1 NASA.gov, page 8. ">0 to 300 Hz ... Extremely low frequency (ELF)". เก็บถาวร 21 กรกฎาคม 2011 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน.
  15. ↑ Legros, A; Beuter, A (2006). "Individual subject sensitivity to extremely low frequency magnetic field". NeuroToxicology. 27 (4): 534–46. doi:10.1016/j.neuro.2006.02.007. PMID 16620992.
  16. ↑ ESTECIO, Marcos Roberto Higino and SILVA, Ana Elizabete. Alterações cromossômicas causadas pela radiação dos monitores de vídeo de computadores เก็บถาวร 20 กุมภาพันธ์ 2005 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน. Rev. Saúde Pública [online]. 2002, vol. 36, n. 3, pp. 330–336. ISSN 0034-8910. Republished by docguide.com. Accessed 8 February 2010.
  17. ↑ 17.0 17.1 17.2 "Electromagnetic Fields and Public HealthL - Extremely Low Frequency (ELF)". Fact Sheet N205. November 1998. World Health Organization. Accessed 12 February 2010. "ELF fields are defined as those having frequencies up to 300 Hz. ... the electric and magnetic fields act independently of one another and are measured separately."
  18. ↑ 18.0 18.1 S. Basu; J. Buchau; F. J. Rich; E. J. Weber; E. C. Field; J. L. Heckscher; P. A. Kossey; E. A. Lewis; B. S. Dandekar; L. F. McNamara; E. W. Cliver; G. H. Millman; J. Aarons; J. A. Klobuchar; M. F. Mendillo (1985). "Ionospheric Radio Wave Propagation" (PDF). ใน Jursa, Adolph S. (บ.ก.). Handbook of Geophysics and the Space Environment (4th ed.). Air Force Geophysics Laboratory, U.S. Air Force. pp. 10.25–10.27.
  19. ↑ Barr, et al (2000) ELF and VLF radio waves (เก็บถาวร 5 เมษายน 2014 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน), p. 1695, 1696 (fig. 3).
  20. ↑ 20.0 20.1 20.2 Barr, et al. (2000) ELF and VLF radio waves (เก็บถาวร 5 เมษายน 2014 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน), p. 1700–1701.
  21. ↑ Schumann, W. O. (1952). "Über die strahlungslosen Eigenschwingungen einer leitenden Kugel, die von einer Luftschicht und einer Ionosphärenhülle umgeben ist". Zeitschrift für Naturforschung A (ภาษาเยอรมัน). 7 (2): 149–154. Bibcode:1952ZNatA...7..149S. doi:10.1515/zna-1952-0202. S2CID 96060996.
  22. ↑ Schumann, W. O. (1952). "Über die Dämpfung der elektromagnetischen Eigenschwingnugen des Systems Erde – Luft – Ionosphäre". Zeitschrift für Naturforschung A (ภาษาเยอรมัน). 7 (3–4): 250–252. Bibcode:1952ZNatA...7..250S. doi:10.1515/zna-1952-3-404.
  23. ↑ Schumann, W. O. (1952). "Über die Ausbreitung sehr langer elektrischer Wellen um die Signale des Blitzes". Nuovo Cimento (ภาษาเยอรมัน). 9 (12): 1116–1138. Bibcode:1952NCim....9.1116S. doi:10.1007/BF02782924. S2CID 122643775.
  24. ↑ Schumann, W. O.; König, H. (1954). "Über die Beobachtung von Atmospherics bei geringsten Frequenzen". Naturwissenschaften (ภาษาเยอรมัน). 41 (8): 183–184. Bibcode:1954NW.....41..183S. doi:10.1007/BF00638174. S2CID 6546863.
  25. ↑ Williams, Earle R. (22 May 1992). "The Schumann resonance: A global tropical thermometer". Science. 256 (5060): 1184–1187. Bibcode:1992Sci...256.1184W. doi:10.1126/science.256.5060.1184. PMID 17795213. S2CID 26708495.
  26. ↑ "China's NYC-Sized 'Earthquake Warning System' Array Sounds More Like a Way to Talk to Submarines". 31 December 2018.
  27. ↑ "U.S. Navy: Vision...Presence...Power" (เก็บถาวร 20 เมษายน 2015 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน). SENSORS – Subsurface Sensors. US Navy. Accessed 7 February 2010.
  28. ↑ ZEVS, the Russian 82 Hz ELF transmitter.
  29. ↑ James Hardy (28 February 2013). "India makes headway with ELF site construction". IHS Jane's 360. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2014-02-23.
  30. ↑ Stéphane Sainson, Inspection en ligne des pipelines. Principes et méthodes (ในภาษาฝรั่งเศส). Ed. Lavoisier. 2007. ISBN 978-2-7430-0972-4. 332 p.
  31. ↑ Stéphane Sainson, Electromagnetic seabed logging, A new tool for geoscientists. Ed. Springer, 2016
  32. ↑ 32.0 32.1 "Titan's Mysterious Radio Wave". Jet Propulsion Laboratory. 1 มิถุนายน 2007. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 3 มิถุนายน 2007. สืบค้นเมื่อ 2 มิถุนายน 2007. Republished as "Casini - Unlocking Saturn's Secrets - Titan's mysterious radio wave เก็บถาวร 24 ธันวาคม 2010 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน". 22 November 2007. NASA. Accessed 7 February 2010.
  33. ↑ Tepley, Lee R. "A Comparison of Sferics as Observed in the Very Low Frequency and Extremely Low Frequency Bands" (เก็บถาวร 5 มิถุนายน 2011 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน). Stanford Research Institute Menlo Park, California. 10 August 1959. 64 (12), 2315–2329. Summary republished by American Geophysical Union. Accessed 13 February 2010.
  34. ↑ "Pulsars". www.cv.nrao.edu. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 12 November 2020. สืบค้นเมื่อ 31 December 2018.
  35. ↑ 35.0 35.1 Cleary, Stephen F. "Electromagnetic Field: A Danger?". The New Book of Knowledge – Medicine And Health. 1990. p. 164–174. ISBN 0-7172-8244-9.
  36. ↑ 36.0 36.1 36.2 Electromagnetic fields and public health (Report). Fact Sheet No. 322. World Health Organization. มิถุนายน 2007. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 1 กรกฎาคม 2007. สืบค้นเมื่อ 7 กุมภาพันธ์ 2010.
  37. ↑ Extremely Low Frequency Fields Environmental Health Criteria (Report). Monograph No. 238. World Health Organization. chapter 5, page 121. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 29 มิถุนายน 2007.
  38. ↑ Kheifets, L. (2010). "Pooled analysis of recent studies on magnetic fields and childhood leukemia". Br J Cancer. 103 (7): 1128–1135. doi:10.1038/sj.bjc.6605838. PMC 3039816. PMID 20877339.
  39. ↑ Salvan, A.; Ranucci, A.; Lagorio, S.; Magnani, C (2015). "Childhood leukemia and 50 Hz magnetic fields: Findings from the Italian SETIL case-control study". Int J Environ Res Public Health. 12 (2): 2184–2204. doi:10.3390/ijerph120202184. PMC 4344719. PMID 25689995.
  40. ↑ Kelfkens, Gert; Pruppers, Mathieu (2018). "Magnetic fields and childhood leukemia; science and policy in the Netherlands". Embec & Nbc 2017. IFMBE Proceedings. Vol. 65. pp. 498–501. doi:10.1007/978-981-10-5122-7_125. ISBN 978-981-10-5121-0.
  41. ↑ Grellier, J. (2014). "Potential health impacts of residential exposures to extremely low frequency magnetic fields in Europe". Environ Int. 62: 55–63. doi:10.1016/j.envint.2013.09.017. hdl:10044/1/41782. PMID 24161447.
  42. ↑ Electric and magnetic fields from power lines and electrical appliances (Report). Government of Canada. 25 November 2020.
  43. ↑ "Expertise de l'Afsset sur les effets sanitaires des champs électromagnétiques d'extrêmement basses fréquences". afsset.fr (ภาษาฝรั่งเศส). 6 April 2010. สืบค้นเมื่อ 23 April 2010.
  44. ↑ García A. M.; Sisternas A.; Hoyos S. P. (April 2008). "Occupational exposure to extremely low frequency electric and magnetic fields and Alzheimer disease: a meta-analysis". International Journal of Epidemiology. 37 (2): 329–340. doi:10.1093/ije/dym295. PMID 18245151.
  45. ↑ Scientific Committee on Emerging Newly Identified Health Risks-SCENIHR (January 2009). Health effects of exposure to EMF (PDF) (Report). European Directorate General for Health & Consumers. Brussels, Belgium: European Commission. pp. 4–5. สืบค้นเมื่อ 27 April 2010.

บรรณานุกรม[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]

เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=ความถี่ต่ำสุด&oldid=11583117"