«Снег» на экране старого телевизора отчасти был светом Большого взрыва

Канал пропадал, и экран вскипал чёрно-белой крупой, а из динамиков шло ровное шипение. Большинство из нас считали это обычным сбоем: антенна барахлит, сигнал не дошёл. На самом деле в этой мельтешне смешивались голоса самых разных вещей, от электронов внутри деталей до Солнца. А крошечная доля точек, похоже, прилетала из эпохи, когда Вселенной было всего несколько сотен тысяч лет.

Телевизор рисовал всё, что поймала антенна

Аналоговый телевизор получал с телевышки непрерывные радиоволны, в которых были зашиты картинка и звук. Одни значения сигнала означали тёмные участки, другие светлые. Приёмник честно переводил каждое колебание в точку нужной яркости и не разбирался, откуда оно пришло.

А чистых радиоволн не бывает. Пока полезный сигнал был сильным, посторонний шум терялся на его фоне. Сигнал слабел, и по изображению рассыпались белые и чёрные крапинки. Пропадал совсем, и шум занимал почти весь экран.

Похоже на разговор в тихой комнате: пока собеседник говорит, гудения холодильника не замечаешь, но стоит ему замолчать, и гул заполняет всё вокруг. Остаётся выяснить, кто гудел в телевизоре.

Шумели электроны, соседи по эфиру и космос

Первым шумел сам телевизор. Электроны в деталях не стоят на месте, и их беспорядочное движение рождает слабые случайные колебания. Инженеры зовут это тепловым шумом. Он возникает, даже если антенна вообще не подключена.

Вторыми вмешивались чужие радиосигналы: эфир всегда полон волн от передатчиков и электроприборов, и часть из них просачивалась в приёмник. Третьим был космос. Солнце и другие небесные объекты тоже излучают радиоволны и при подходящих условиях добавляют свою порцию помех.

На пустом канале телевизор усиливал всё подряд. Шум случаен, поэтому каждая точка непрерывно меняла яркость, ни во что не складываясь. Так и выходил снегопад с шипением. Но среди космических гостей был один совсем особенный.

Около процента «снега» оставил Большой взрыв

В 1965 году американские физики Арно Пензиас и Роберт Вильсон поймали слабое микроволновое излучение, приходившее почти со всех сторон неба. Его назвали реликтовым. Оно родилось примерно через 380 тысяч лет после Большого взрыва, когда Вселенная остыла настолько, что свет смог свободно лететь сквозь пространство.

С тех пор Вселенная расширялась и растягивала эти волны, как растягивается рисунок на надуваемом шарике. Сегодня излучение приходит в основном микроволнами, но его слабый хвост заходит и на более низкие частоты. В том числе на те, где работали старые телевизоры.

Астрофизик Итан Сигель приводит известную оценку: в определённых условиях около 1% телевизионных помех могло быть связано с реликтовым излучением. Значит, ребёнок, уставившийся на пропавший канал, видел среди шипящих точек свет, которому почти 14 миллиардов лет. Почему же это окно в древнюю Вселенную закрылось?

Цифровое телевидение научилось исправлять ошибки

«Снег» ушёл вместе с аналоговым вещанием. Цифровой сигнал несёт не плавные колебания, а нули и единицы. Телевизор сначала восстанавливает данные и лишь потом собирает из них кадр. Если непогода исказила часть сигнала, аналоговый приёмник сразу показал бы лишние точки, а цифровой молча исправит ошибку.

Форма экрана тут ни при чём. Плоский телевизор с аналоговым приёмником тоже покажет «снег», а старый кинескопный с цифровой приставкой выдаст чистую картинку.

У безупречности есть обратная сторона. Когда ошибок слишком много, картинка рассыпается на квадратики, замирает или гаснет. Это называют эффектом цифрового обрыва. Старый телевизор позволял кое-как следить за футболом сквозь пелену, новый держит идеальное изображение до последнего, а потом может оборвать трансляцию целиком. Куда же тогда девается сам шум?

Читайте также: Гормон роста не только растит мышцы во сне, но и будит мозг утром

Шум остался, его просто перестали показывать

Сначала оговорка. Один процент — приблизительная оценка, а не постоянная доля для каждого телевизора: всё зависело от частоты, антенны и прочих помех. И ткнуть в конкретную точку, сказав, что её оставил Большой взрыв, было нельзя.

Увидеть «снег» можно и сейчас: нужен телевизор с аналоговым приёмником, настроенный на пустую частоту, причём антенна не обязательна. Аналоговый режим сохранился и на некоторых более новых моделях. Большинство современных экранов без сигнала просто пишут «Нет сигнала». Тот же закон знаком всем, кто работает со звуком: чем тише голос на записи, тем заметнее фон, поэтому чистый звук так важен при расшифровке аудиозаписей.

Пустой канал раньше шипел и двигался, а теперь чаще всего просто тёмный. Но физика за экраном не изменилась: сквозь антенны и провода по-прежнему течёт шум, а вместе с ним слабый свет самого начала времён. Мы лишь перестали превращать его в картинку. И где-то в кладовке старый кинескоп до сих пор умеет показать юность Вселенной.

Ещё в «Высоких технологиях»

Нобелевка-2026: как водоросль научила учёных включать мозг светомКальмар переписывает свои гены на ходу: 5 тысяч неизвестных белковСекретная папка в ChatGPT: что она прячет, а что нет

Все материалы раздела →