Der ursprünglich für den 17. Februar geplante Wechsel von analogen zu digitalen Fernsehsignalen in den USA wurde auf den 12. Juni 2009 verschoben. Für diejenigen, die ein Bild mit höherer Qualität und ein zuverlässigeres Signal erwarten, das dieser Wechsel bieten wird, ist der Verzögerung ist sicherlich ein Wermutstropfen, obwohl einige Sender möglicherweise vor diesem Datum mit der Ausstrahlung digitaler Signale beginnen. Sie werden jedoch überrascht sein, dass Sie aufgrund der Signaländerung möglicherweise nicht mehr die übrig gebliebene Strahlung des Urknalls in der Statik auf Ihrem Fernsehbildschirm sehen können.
Das ist richtig - wenn Sie sich zwischen Kanälen eines analogen Fernsehgeräts befinden, besteht der Schnee, den Sie auf dem Bildschirm sehen, aus Störungen durch Hintergrundsignale, die die Antenne Ihres Fernsehgeräts aufnimmt. Ein Teil des „Schnees“ stammt von anderen Übertragungen hier auf der Erde, ein anderer Teil von anderen Funkemissionen aus dem Weltraum. Ein Teil dieser Interferenz - etwa 1% oder weniger - stammt von Hintergrundstrahlung, die vom Urknall übrig geblieben ist und als Cosmic Microwave Background (CMB) bezeichnet wird. Gleiches gilt für FM-Radios - wenn das Radio auf eine Frequenz zwischen den Sendern eingestellt ist, ist ein Teil des Rauschens, das Sie hören, das als „weißes Rauschen“ bezeichnet wird, übrig gebliebene Strahlung des Urknalls vor etwa 13,7 Milliarden Jahren.
Mit anderen Worten, Ihr Fernseher und Ihr Radio sind Teleskope, die gut für den Empfang von Sendungen hier auf der Erde geeignet sind, aber wirklich sehr, sehr schlechte Teleskope für die Betrachtung des Universums (ein Signal-Rausch-Verhältnis von 1: 100 ist ziemlich schlecht). Warum können Sie mit Ihrem Fernseher oder Radio den Urknall so schlecht einstellen? Analoge Fernsehsignale sind im Grunde Radiowellen, die Ihr Fernseher mit einer sogenannten Kathodenstrahlröhre (CRT) in älteren Fernsehgeräten und in neueren Fernsehgeräten, Plasma-Displays, auf Ihrem Fernseher aufnimmt, decodiert und in ein Bild umwandelt.
Diese analogen Signale werden zwischen 7 und 1002 MHz gesendet, und TV-Tuner sind für den Empfang in diesem Bereich ausgelegt. Die CMB Spitzen in der Mikrowelle bei etwa 160 GHz, aber die Frequenz der CMB-Photonen kann niedriger als 100 MHz (0,1 GHz) sein. Ihre Fernsehantenne wird ständig von diesen Signalen bombardiert. Wenn sie jedoch auf einen bestimmten Sender eingestellt ist, erzeugt die überwältigende Intensität des Signals bei dieser Frequenz ein gestochen scharfes Bild auf Ihrem Bildschirm und übertönt alles andere. Wenn Ihr Fernseher oder Radio nicht auf einen Kanal eingestellt ist, der klar gesendet wird, nimmt er alle verfügbaren Radioübertragungen auf und zeigt diese Übertragungen als Schwarz-Weiß-Statik an, die ach so ärgerlich ist, wenn Sie versuchen, Ihr Fernsehgerät akrobatisch auszurichten Antenne und stehen Sie genau an der richtigen Stelle, um Ihr Lieblingsprogramm klar zu zeigen. Hier ist ein kurzer Clip von First Science, in dem CMB und weißes Rauschen erläutert werden.
Digitale Signale eliminieren die Interferenz beim Ansehen eines Programms, da anstelle der Übertragung des Bildes als Radiowelle, die der CRT oder dem Plasmabildschirm mitteilt, was durch die Frequenz des Signals auf den Bildschirm „gemalt“ werden soll, nur ein digitales Signal eine 1 ist oder 0, und der Digitalkonverter sorgt für die Dekodierung und das Senden von Informationen darüber, wie Bild und Ton auf Ihrem Bildschirm aussehen sollen.
Tatsächlich war es ärgerliches „Rauschen“, das in erster Linie zur Entdeckung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds führte. 1965 hatten Arno Penzias und Robert Wilson ein Dicke-Radiometer für Bell Telephone Laboratories gebaut, das für Experimente mit Radioastronomie und Satellitenkommunikation verwendet werden sollte. Ihr Instrument erhielt immer wieder ein Hintergrundsignal, das sie nicht erklären konnten. Nachdem sie alles Mögliche versucht hatten, um das Rauschen zu beseitigen (einschließlich des Entfernens des Taubenkot aus dem Teleskop), stellten sie schließlich fest, dass das Signal kein „Rauschen“ war, sondern Photonen vom Urknall. Penzias und Wilson teilen sich 1978 den Nobelpreis für Physik für diese Entdeckung, und das CMB wurde seitdem untersucht, um mehr über die Anfänge des Universums zu erfahren.
Fernseher, die nach dem 1. März 2007 für die USA hergestellt wurden, müssen über DTV-Tuner (Digital Television) verfügen oder DTV-fähig sein. Einige Sender senden bereits Fernsehprogramme sowohl in analoger als auch in digitaler Form, aber alle müssen nach dem 12. Juni 2009 nur noch in digitaler Form ausgestrahlt werden. Wenn Sie einen älteren Fernseher haben, der keinen eingebauten DTV-Tuner enthält, Sie müssen eine digitale Konverterbox kaufen. Wenn Sie also sehen möchten, dass die statische Aufladung von der CMB erstellt wird, reicht es aus, den Konverter nach dem 12. Juni vom Stromnetz zu trennen. Wenn Sie einen neueren Fernseher haben, der nur über einen digitalen Tuner verfügt, werden Sie leider nicht in der Lage sein, den geringen Prozentsatz des Einflusses zu erleben, den das alte Ereignis des Urknalls auf etwas Quotidisches wie den Fernseher in Ihrem Wohnzimmer hat.
Quelle: Science Talk (Scientific American), Funktionsweise des Fernsehens
