Атомы у нас дома. Удивительная наука за повседневными вещами

Большинство звонков в наше время хотя бы часть пути проходят по оптическим волокнам, которые в 5–10 раз тоньше человеческого волоса (каждое волокно способно проводить до 20 000 телефонных каналов одновременно, так что целый волоконно-оптический кабель может передавать миллионы разговоров одновременно). Как это возможно? Цифровая информация способна сжиматься так, как никогда не может быть сжата аналоговая. Аналоговый звонок должен в режиме реального времени отображать все колебания вашего голоса, а цифровая телефонная связь позволяет кодировать его с помощью сжатия и передавать гораздо быстрее. Вы, наверное, обращали внимание на то, что в телепрограммах, которые вы смотрите через интернет, актеры порой слишком быстро двигаются, а титры в конце очень быстро прокручиваются. Дело в том, что видеозапись этих программ сильно сжимается и при этом из нее исчезает некоторая информация, которая делает движения объектов плавными и связанными.

Еще одно на первый взгляд незаметное преимущество цифровой информации – удобство ее обработки. Многие из нас использовали компьютерные графические программы для работы с фотографиями или наносили слова и надписи на изображения, превращая их в новогодние поздравления и открытки. Дискретизация изображения может нанести ущерб его качеству, но это не всегда плохо. Цифровое радио и телевидение обычно лишены посторонних шумов, искажений и помех, которыми страдали их аналоговые предшественники.

▲ Чем хороши цифровые радио и телевидение? В старом аналоговом радиовещании и телевидении усиленный сигнал передается с вышки или мачты в виде волн, которые походят на акустические. Некоторые из них ослабевают по пути, поэтому приходящий в ваш дом сигнал обычно содержит посторонние искажения и шумы. Цифровой телевизионный сигнал преобразуется в цифровой код и разбивается на мелкие пакеты, каждый из которых отправляется много раз. Некоторые части этой цифровой информации тоже теряются (затухают), но цели достигает достаточный ее объем, чтобы передать изначальную картинку в хорошем качестве. Однако цифровое телевидение тоже не совершенно. Если по пути к вашему дому пропадает много информации, исчезает весь сигнал. В аналоговом телевидении сигнал тоже может искажаться и ослабевать. Тогда на экране появляются полосы и «снег», но какая-то часть изображения сохраняется.

Цифровые дилеммы

Цифровые технологии тоже не лишены проблем. На самом деле их много.

Как справиться с пиратским копированием

Копирование – одна из таких проблем. Как уже поняла на своем горьком опыте музыкальная индустрия, когда произведения оцифровываются и переводятся в форму mp3, становится практически невозможно помешать людям обмениваться ими, причем бесплатно. Музыкальные онлайн-магазины пытались бороться с этим двояко. Во-первых, они снизили цену на музыку в цифровом формате и обеспечили большую доступность отдельных записей, а не всех альбомов. Так из-под музыкального пиратства выбивалась основа. Теоретически, если музыка доступна по цене потребителям, люди в принципе не прочь заплатить за нее. Во-вторых, магазины начали защищать музыку специальными кодами, чтобы ее не могли широко копировать, – это так называемый метод Управления авторскими правами на музыкальные произведения (digital rights management, DRM)[202]. Первым это сделал электронный магазин iTunes, сумевший привлечь на свою сторону крупнейшие звукозаписывающие студии. Электронные книги и видеопродукция защищаются по тому же принципу.