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DESPLAZAMIENTO DE BYTE
HELLO WORLD
Sección 2
VELOCIDADES DE SEÑAL
Han Erim
30 de noviembre de 2015
En la primera parte del artículo
vimos cómo se produce el fenómeno de Desplazamiento de Byte (Byte
Shift) en señales electromagnéticas durante la comunicación inalámbrica
con marcos de referencia en movimiento debido al Efecto Doppler. En
esta segunda parte, explicaré la velocidad de la señal hacia un marco
en movimiento utilizando el fenómeno del Desplazamiento de Byte.
Para evitar repeticiones, no he explicado aquí lo que ya se abordó
en la primera parte del artículo. Por lo tanto, si aún no la has leído,
te recomiendo comenzar por allí.
Nuestro escenario aquí consiste en dos aviones que se mueven en direcciones opuestas, una montaña y un transmisor de señal (Figura 1).
Mientras los aviones se aproximan al "Punto de Encuentro", el mensaje
"HELLO WORLD" es enviado. Analizaremos el momento en el "Punto de
Encuentro", cuando los receptores de señal en la montaña y en ambos
aviones están a la misma distancia del transmisor.



Como vamos a calcular la velocidad de la señal, organicemos el
escenario de la siguiente manera: en el momento en que se alcanza el
Punto de Encuentro, el receptor de señal en la montaña está recibiendo
el Bit número 44 del mensaje "HELLO WORLD". Como el mensaje consta de
88 Bits, el Bit 44 corresponde exactamente al punto medio del mensaje.
Ahora, haciendo los cálculos necesarios de Desplazamiento de Byte,
determinaremos qué Bit están recibiendo los aviones en el Punto de
Encuentro.

En la Figura 2 anterior, las señales provienen del
mismo transmisor, pero no se ha incluido en la figura porque está a una
distancia muy lejana. La figura fue elaborada en base a la tabla de
Excel que se muestra a continuación. Puedes descargar el archivo para su análisis.
Como se observa en la figura, debido al Desplazamiento de Byte, el receptor en la montaña recibe el carácter Espacio, el receptor del avión que se aleja recibe el carácter L y el del avión que se acerca recibe el carácter O. Sin embargo, como el tema es la velocidad de las señales, debemos hablar en términos de Bits, no de Bytes.
Según los cálculos, la cadena de señal que transporta el mensaje
"HELLO WORLD" se ha desplazado +1,4176 metros para el avión que se
aleja y -1,4176 metros para el que se acerca. Las posiciones del Bit 44
están marcadas en la figura con base en estas distancias. Utilizaremos
estas posiciones en la siguiente etapa para calcular las velocidades de
la señal.
Una nota: en la figura, parece que las señales continúan su trayecto
después de llegar a su destino. En realidad, esto no ocurre: el viaje
de una señal termina en el momento en que alcanza su objetivo. La
figura se representa así porque este formato es útil para los cálculos
necesarios.
| CÁLCULO DE DESPLAZAMIENTO DE BYTE |
| Velocidad de los aviones (MACH) |
2,5 |
| Frecuencia de la señal (GHz) |
3,18 |
| Distancia al transmisor (kilómetros) |
500 |
| Velocidad de la luz (c) (m/s) |
299792458 |
| Velocidad de los aviones (v) (MACH × 340 m/s) |
850 |
| Distancia al transmisor (milímetros) |
500000000 |
| Efecto Doppler sobre la señal |
| Se asume que el transmisor está en reposo. Todos los valores de λ están en milímetros. |
|
| Longitud de onda (λ₀) – Para la montaña |
94,27435786 |
| Longitud de onda (λ₁) – Para el avión que se aleja |
94,27462516 |
| Longitud de onda (λ₂) – Para el avión que se acerca |
94,27409057 |
| Cálculos del Punto de Encuentro |
| Cantidad de Bits para la montaña (n₀ = distancia / λ₀) |
5303669,114 |
| Cantidad de Bits para el avión que se aleja (n₁ = distancia / λ₁) |
5303654,076 |
| Cantidad de Bits para el avión que se acerca (n₂ = distancia / λ₂) |
5303684,151 |
| Desplazamiento de Bits entre la montaña y el avión que se aleja (n₀ - n₁) |
15,0374 |
| Desplazamiento de Bits entre la montaña y el avión que se acerca (n₀ - n₂) |
-15,0375 |
| Desplazamiento de Bits entre ambos aviones (n₂ - n₁) |
30,0749 |
Nota: Los valores utilizados aquí son solo para fines de cálculo. En aplicaciones reales pueden presentarse pequeñas variaciones.
Cálculo de las Velocidades de Señal
La Figura 3 fue preparada con base en los valores de la tabla de
Excel. Como conocemos la posición del Bit 44 en los tres marcos,
escribamos las distancias de ese bit respecto al transmisor.
Distancias del Bit 44 desde el transmisor:
Para el avión que se aleja: 500000 + 1,4176 = 500001,4176 metros
Para el avión que se acerca: 500000 - 1,4176 = 499998,5824 metros
Para la montaña: 500000 metros
Tiempo de llegada de la señal al receptor en la montaña:
Δt = distancia / velocidad de la luz = 500000 / 299792458 ≈ 0,00166782 segundos
Durante ese tiempo:
- La señal que va al avión que se aleja recorrió 500001,4176 metros,
- La señal que va al avión que se acerca recorrió 499998,5824 metros.
Con esta información:
Para el avión que se aleja: (c + v) × Δt = (299792458 + 850) × 0,00166782 = 500001,4176 metros
Para el avión que se acerca: (c - v) × Δt = (299792458 - 850) × 0,00166782 = 499998,5824 metros
Como resultado:
- Velocidad de la señal hacia la montaña = c = 299792458 m/s
- Velocidad de la señal hacia el avión que se aleja = c + v = 299793308 m/s
- Velocidad de la señal hacia el avión que se acerca = c - v = 299791608 m/s
Matemática (c+v)(c-v) para la Teoría Electromagnética
Sin entrar en explicaciones teóricas, demostré que la matemática
(c+v)(c-v) es válida para la Teoría Electromagnética basándome en las
ecuaciones del desplazamiento Doppler.
Es importante resaltar que el hecho de que las ondas
electromagnéticas provenientes de una misma fuente viajen a diferentes
velocidades hacia objetivos en movimiento, no implica una violación de
la constante c.
En este ejemplo, la constante de la velocidad de la luz se mantiene:
- Velocidad de la señal respecto al avión que se aleja = 299793308 - 850 = 299792458 m/s
- Velocidad de la señal respecto al avión que se acerca = 299791608 + 850 = 299792458 m/s
En conclusión, una onda electromagnética se mueve a la velocidad c con respecto al sistema de referencia del destino. Esta página ilustra este concepto.
La matemática del Desplazamiento de Byte muestra que las ondas
electromagnéticas pueden presentar diferentes velocidades respecto a
objetivos móviles, y que la constante de la velocidad de la luz debe
interpretarse correctamente.
Es importante destacar: nunca se ha medido la velocidad de una onda electromagnética que se dirige hacia un objetivo en movimiento.
Si esta medición se hubiera realizado en la etapa de desarrollo de
la Teoría Electromagnética, la información presentada aquí sería hoy de
conocimiento general.
La matemática (c+v)(c-v) amplía la Teoría Electromagnética y corrige sus deficiencias.
Espero que la comunidad científica considere este trabajo y que se realice la medición del Desplazamiento de Byte. Esta medición hará una contribución importante a la Teoría Electromagnética y provocará un gran avance en la ciencia.
Gracias por leer.
Han Erim