/ domingo 21 de marzo de 2021

El universo de Maxwell | El nacimiento de la radio

La radio ha sido uno de los medios de comunicación más importantes en la historia de la civilización. Incluso ahora, a pesar de la llegada de la televisión y el internet, todavía existen millones de personas que la prefieren como su medio de comunicación favorito para escuchar música y noticias.

En el nacimiento de la radio y su uso masivo en el mundo intervinieron muchas personas, por lo que no se puede hablar de un solo inventor. En esta ocasión hablaremos de sus inicios y de las personas más importantes que contribuyeron a su desarrollo, en especial en el continente americano.

ANTECEDENTES

A partir de que James C. Maxwell sentó las bases teóricas del electromagnetismo, fue posible el inicio de la aplicación de las ondas electromagnéticas. A fines del siglo XIX Heinrich Hertz logra transmitir una señal de forma inalámbrica, y unos años después, Guillermo Marconi inicia –apoyado en las patentes de Nikola Tesla– las transmisiones de la radiotelegrafía.

Sin embargo, Guillermo Marconi pensó en utilizar la radio únicamente para transmitir mensajes en clave Morse. Obviamente, otras personas vieron en este desarrollo la posibilidad de transmitir voz y música y, además, aprovechar la falta de privacidad de las transmisiones inalámbricas –cualquier persona con un receptor puede escucharlas– para hacer llegar sus mensajes a miles de personas al mismo tiempo.

EL CANADIENSE

Reginald Aubrey Fessenden nació el 6 de octubre de 1866 en la provincia de Québec, Canadá. Hijo de un ministro de la lglesia episcopal; se graduó en el Trinity College School, y posteriormente se dedicó a impartir clases en distintas escuelas antes de mudarse a Nueva York, con el fin de trabajar en una de las empresas de Edison. Posteriormente, inicia sus investigaciones en el moderno laboratorio del gran inventor, en West Orange, Nueva Jersey, donde permanece por tres años.

A continuación trabajó en varias compañías eléctricas, antes de aceptar una invitación para ser profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad Purdue, en 1892. Al año siguiente consigue un puesto como profesor en la facultad de ingeniería de la Universidad de Pittsburgh (recomendado por George Westinghouse, quien ofreció pagar la mitad de su salario). En este centro académico –acompañado por sus alumnos avanzados– inicia el estudio de las transmisiones inalámbricas, así como los correspondientes experimentos con el fin de transmitir voz.

Después de un trabajo de investigación de siete años, Fessenden culmina su labor académica con una presentación ante el American Institute of Electrical Engineers, AIEE (Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos), y con la obtención de una patente, en 1899. Además, publicó sus resultados en un artículo en la revista Physical Review al siguiente año. En 1900 es contratado en el Departamento del clima de los Estados Unidos, con el fin de llevar a cabo la comunicación inalámbrica de varias estaciones climáticas. Aunque este proyecto fracasó, le sirvió para conseguir patrocinadores con el fin de continuar sus experimentos.

Después de varios intentos fallidos, por fin, en el día de Nochebuena de 1906, en la estación de Brant Rock, Massachusetts, Fessenden realiza la primera transmisión abierta de una estación de radio, la cual fue recibida en varios buques de la Marina estadounidense previamente equipados con un radiorreceptor.

El breve programa de esa noche empezó con un mensaje alusivo a la Navidad, para posteriormente tocar el violín y leer pasajes de la Biblia (tuvo que hacerlo todo él solo, ya que no pudo convencer a ninguno de sus colegas de acompañarlo en la transmisión). El programa finalizó con lo que se volvería algo clásico: una invitación a los radioescuchas para sintonizar la estación la próxima semana, a la misma hora.

Fessenden tuvo que enfrentar varias demandas por sus patentes, algunas por parte de la Radio Corporation of America (RCA); después de varios años de asistir a la Corte, acepta una generosa oferta económica de la empresa para llegar a un arreglo. En los años veinte se retiró a las Islas Bermudas, en donde se dedicó a estudiar sobre la mítica Atlántida, además de vivir en completa calma y sin ninguna preocupación sus últimos años. Falleció el 22 de julio de 1932.

LAS TRANSMISIONES

El principio de operación de la radio consiste en hacer circular en una antena corrientes eléctricas a una frecuencia muy alta. Dicha circulación de corriente produce campos magnéticos variables, los cuales viajan en forma de ondas electromagnéticas. Cuando estas ondas son cortadas por otra antena, se inducen en ésta corrientes eléctricas, las cuales son similares a aquellas originales que produjeron las ondas electromagnéticas.

La gran aportación de Fessenden fue conseguir que las ondas sonoras –en un rango de 20 Hz a 20,000 Hz– pudieran viajar como señales eléctricas “montadas” en una señal electromagnética de alta frecuencia, en el rango de cientos de miles de Hertz. Para lograr la recepción de estas señales y su conversión a ondas sonoras fue muy importante el desarrollo de uno de sus inventos: el radiorreceptor llamado “superheterodino”.

Las primeras transmisiones de radio se realizaron mediante una técnica llamada “Amplitud Modulada” (AM), en la cual la señal de transmisión se modula mediante la variación de la amplitud de la onda. La desventaja de esta técnica es que la amplitud de la señal es afectada fácilmente por las perturbaciones atmosféricas, razón por la cual en la radio de AM se escucha siempre un ruido de fondo, debido a la electricidad estática del ambiente.

En 1928 el inventor Edwin H. Armstrong solucionó este problema al realizar una modulación en frecuencia, en lugar de amplitud, con lo que logró las primeras transmisiones en Frecuencia Modulada (FM). Debido a que las perturbaciones atmosféricas no afectan la frecuencia de las ondas transmisoras, con esta técnica es posible conseguir una mayor fidelidad en el audio.

Armstrong patentó su invento con el apoyo de la RCA, pero debido a que los radios debían operar a una frecuencia mucho mayor –en el rango de decenas o cientos de Mega Hertz– la compañía no quiso invertir en ese momento en las mejoras tecnológicas necesarias. Sin embargo, otras compañías como General Electric y Zenith apostaron por la nueva tecnología, con lo que en 1939 se autorizó la operación de las primeras estaciones transmisoras de FM. Para finales de 1941 se habían vendido cuatrocientos mil radios de FM en los Estados Unidos (lo cual significó un gran regalo para todos los amantes de la música).

LOS EQUIPOS

Hay que mencionar que los primeros radios eran muy diferentes a los que podemos ver en la actualidad. Faltaban décadas para que iniciara la miniaturización de los equipos electrónicos, además de que la estética era muy diferente. Los radios eran auténticos muebles para la sala, hechos de maderas finas y con un diseño elegante. Toda la familia solía reunirse alrededor del radio durante las tardes y noches para poder escuchar sus programas favoritos (así como ahora lo hacemos con la televisión).

Además, los radios fueron los primeros equipos electrónicos portátiles, ya que desde los primeros modelos se pudieron instalar en los automóviles, con lo que los usuarios podían disfrutar de la música durante sus trayectos.

EL LEGADO

El desarrollo de la radio significó un cambio muy importante en la civilización, en especial en lo que respecta a su entretenimiento e información. Por primera vez en la historia no era necesario estar presente en un concierto o evento deportivo para poder disfrutarlo mientras se llevaba a cabo. Además, era posible enterarse de las noticias pocos momentos después de haber sucedido.

Obviamente, también ha sido utilizado por los reyes, presidentes y políticos para transmitir sus mensajes a los pueblos (fueron épicas las transmisiones en Europa durante la Segunda Guerra Mundial).

La radio fue fundamental para unir a países cuyas comunidades eran casi todas rurales, como en el caso de México –con lo que sirvió para afianzar un sentido de identidad nacional–. Además, dio inició al nacimiento y popularización de las primeras grandes estrellas musicales y llevó su canto a todos los rincones del planeta.

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com

La radio ha sido uno de los medios de comunicación más importantes en la historia de la civilización. Incluso ahora, a pesar de la llegada de la televisión y el internet, todavía existen millones de personas que la prefieren como su medio de comunicación favorito para escuchar música y noticias.

En el nacimiento de la radio y su uso masivo en el mundo intervinieron muchas personas, por lo que no se puede hablar de un solo inventor. En esta ocasión hablaremos de sus inicios y de las personas más importantes que contribuyeron a su desarrollo, en especial en el continente americano.

ANTECEDENTES

A partir de que James C. Maxwell sentó las bases teóricas del electromagnetismo, fue posible el inicio de la aplicación de las ondas electromagnéticas. A fines del siglo XIX Heinrich Hertz logra transmitir una señal de forma inalámbrica, y unos años después, Guillermo Marconi inicia –apoyado en las patentes de Nikola Tesla– las transmisiones de la radiotelegrafía.

Sin embargo, Guillermo Marconi pensó en utilizar la radio únicamente para transmitir mensajes en clave Morse. Obviamente, otras personas vieron en este desarrollo la posibilidad de transmitir voz y música y, además, aprovechar la falta de privacidad de las transmisiones inalámbricas –cualquier persona con un receptor puede escucharlas– para hacer llegar sus mensajes a miles de personas al mismo tiempo.

EL CANADIENSE

Reginald Aubrey Fessenden nació el 6 de octubre de 1866 en la provincia de Québec, Canadá. Hijo de un ministro de la lglesia episcopal; se graduó en el Trinity College School, y posteriormente se dedicó a impartir clases en distintas escuelas antes de mudarse a Nueva York, con el fin de trabajar en una de las empresas de Edison. Posteriormente, inicia sus investigaciones en el moderno laboratorio del gran inventor, en West Orange, Nueva Jersey, donde permanece por tres años.

A continuación trabajó en varias compañías eléctricas, antes de aceptar una invitación para ser profesor de ingeniería eléctrica en la Universidad Purdue, en 1892. Al año siguiente consigue un puesto como profesor en la facultad de ingeniería de la Universidad de Pittsburgh (recomendado por George Westinghouse, quien ofreció pagar la mitad de su salario). En este centro académico –acompañado por sus alumnos avanzados– inicia el estudio de las transmisiones inalámbricas, así como los correspondientes experimentos con el fin de transmitir voz.

Después de un trabajo de investigación de siete años, Fessenden culmina su labor académica con una presentación ante el American Institute of Electrical Engineers, AIEE (Instituto Americano de Ingenieros Eléctricos), y con la obtención de una patente, en 1899. Además, publicó sus resultados en un artículo en la revista Physical Review al siguiente año. En 1900 es contratado en el Departamento del clima de los Estados Unidos, con el fin de llevar a cabo la comunicación inalámbrica de varias estaciones climáticas. Aunque este proyecto fracasó, le sirvió para conseguir patrocinadores con el fin de continuar sus experimentos.

Después de varios intentos fallidos, por fin, en el día de Nochebuena de 1906, en la estación de Brant Rock, Massachusetts, Fessenden realiza la primera transmisión abierta de una estación de radio, la cual fue recibida en varios buques de la Marina estadounidense previamente equipados con un radiorreceptor.

El breve programa de esa noche empezó con un mensaje alusivo a la Navidad, para posteriormente tocar el violín y leer pasajes de la Biblia (tuvo que hacerlo todo él solo, ya que no pudo convencer a ninguno de sus colegas de acompañarlo en la transmisión). El programa finalizó con lo que se volvería algo clásico: una invitación a los radioescuchas para sintonizar la estación la próxima semana, a la misma hora.

Fessenden tuvo que enfrentar varias demandas por sus patentes, algunas por parte de la Radio Corporation of America (RCA); después de varios años de asistir a la Corte, acepta una generosa oferta económica de la empresa para llegar a un arreglo. En los años veinte se retiró a las Islas Bermudas, en donde se dedicó a estudiar sobre la mítica Atlántida, además de vivir en completa calma y sin ninguna preocupación sus últimos años. Falleció el 22 de julio de 1932.

LAS TRANSMISIONES

El principio de operación de la radio consiste en hacer circular en una antena corrientes eléctricas a una frecuencia muy alta. Dicha circulación de corriente produce campos magnéticos variables, los cuales viajan en forma de ondas electromagnéticas. Cuando estas ondas son cortadas por otra antena, se inducen en ésta corrientes eléctricas, las cuales son similares a aquellas originales que produjeron las ondas electromagnéticas.

La gran aportación de Fessenden fue conseguir que las ondas sonoras –en un rango de 20 Hz a 20,000 Hz– pudieran viajar como señales eléctricas “montadas” en una señal electromagnética de alta frecuencia, en el rango de cientos de miles de Hertz. Para lograr la recepción de estas señales y su conversión a ondas sonoras fue muy importante el desarrollo de uno de sus inventos: el radiorreceptor llamado “superheterodino”.

Las primeras transmisiones de radio se realizaron mediante una técnica llamada “Amplitud Modulada” (AM), en la cual la señal de transmisión se modula mediante la variación de la amplitud de la onda. La desventaja de esta técnica es que la amplitud de la señal es afectada fácilmente por las perturbaciones atmosféricas, razón por la cual en la radio de AM se escucha siempre un ruido de fondo, debido a la electricidad estática del ambiente.

En 1928 el inventor Edwin H. Armstrong solucionó este problema al realizar una modulación en frecuencia, en lugar de amplitud, con lo que logró las primeras transmisiones en Frecuencia Modulada (FM). Debido a que las perturbaciones atmosféricas no afectan la frecuencia de las ondas transmisoras, con esta técnica es posible conseguir una mayor fidelidad en el audio.

Armstrong patentó su invento con el apoyo de la RCA, pero debido a que los radios debían operar a una frecuencia mucho mayor –en el rango de decenas o cientos de Mega Hertz– la compañía no quiso invertir en ese momento en las mejoras tecnológicas necesarias. Sin embargo, otras compañías como General Electric y Zenith apostaron por la nueva tecnología, con lo que en 1939 se autorizó la operación de las primeras estaciones transmisoras de FM. Para finales de 1941 se habían vendido cuatrocientos mil radios de FM en los Estados Unidos (lo cual significó un gran regalo para todos los amantes de la música).

LOS EQUIPOS

Hay que mencionar que los primeros radios eran muy diferentes a los que podemos ver en la actualidad. Faltaban décadas para que iniciara la miniaturización de los equipos electrónicos, además de que la estética era muy diferente. Los radios eran auténticos muebles para la sala, hechos de maderas finas y con un diseño elegante. Toda la familia solía reunirse alrededor del radio durante las tardes y noches para poder escuchar sus programas favoritos (así como ahora lo hacemos con la televisión).

Además, los radios fueron los primeros equipos electrónicos portátiles, ya que desde los primeros modelos se pudieron instalar en los automóviles, con lo que los usuarios podían disfrutar de la música durante sus trayectos.

EL LEGADO

El desarrollo de la radio significó un cambio muy importante en la civilización, en especial en lo que respecta a su entretenimiento e información. Por primera vez en la historia no era necesario estar presente en un concierto o evento deportivo para poder disfrutarlo mientras se llevaba a cabo. Además, era posible enterarse de las noticias pocos momentos después de haber sucedido.

Obviamente, también ha sido utilizado por los reyes, presidentes y políticos para transmitir sus mensajes a los pueblos (fueron épicas las transmisiones en Europa durante la Segunda Guerra Mundial).

La radio fue fundamental para unir a países cuyas comunidades eran casi todas rurales, como en el caso de México –con lo que sirvió para afianzar un sentido de identidad nacional–. Además, dio inició al nacimiento y popularización de las primeras grandes estrellas musicales y llevó su canto a todos los rincones del planeta.

rodolfoechavarria@eluniversodemaxwell.com