رادیو ارواح تسلا: گیرنده امواج عجیب و غریب

برای شروع، اول از همه به یه شیشه مربای کوچیک با دهانه گشاد نیاز داری تا مدار رو داخلش جا بدی. برای درپوش این شیشه هم یه تکه طلق پلی‌کربنات یا پلکسی‌گلاس شفاف لازم داریم. قطعه اصلی مدارمون یه خازن متغیر با ظرفیت حدود 60 تا 141 پیکوفاراد به همراه سرولوم مخصوصشه که برای موج‌یابی ازش استفاده می‌کنیم.

آنتن فریت (Ferit Loopstick) با ظرفیت 680 میکروهنری یکی دیگه از قطعات مهمه. برای بخش آشکارساز هم باید یه دیود ژرمانیوم 1N34A تهیه کنی. در کنار این‌ها، یه خازن 0.001 میکروفاراد (کد 102)، یه مقاومت 47 کیلواهم و جک‌های موزی (Banana Jack) قرمز رنگ رو روی میز کارت آماده کن.

به جز رنگ قرمز، به جک موزی مشکی هم نیاز داری. برای اتصال آنتن‌ها به مدار، چند تا فیش موزی (Banana Plug) و برای خروجی صدای رادیو، دو تا جک مونو 3.5 میلی‌متری رو تو لیست قطعاتت داشته باش.

مقداری سیم روکش‌دار برای اتصالات داخلی، سیم‌لحیم و یه کابل صدای رابط با فیش 3.5 میلی‌متری هم برای اتصال رادیو به کامپیوتر یا دستگاه‌های صوتی نیازه. خوبی این پروژه اینه که قطعاتش خیلی ساده‌ست و تو بیشتر فروشگاه‌های الکترونیک پیدا می‌شه.

برای ساخت آنتن‌های خاص تسلا (مدل مارپیچ تخت)، به حدود دو متر سیم مسی مفتولی ضخیم نیاز داری. این سیم‌ها باید بدون روکش باشن یا اینکه موقع پیچیدن، فرم خودشون رو به خوبی حفظ کنن.

برای آنتن مدل مخروطی (معروف به توپ فوتبال تسلا) هم به حدود یک متر سیم مسی مفتولی خیلی ضخیم و حدود 12 متر سیم لاکی نازک (سیم لاکی ترانس) نیاز داری. مقوای ضخیم، چسب نواری، چسب حرارتی و چسب قطره‌ای هم برای ساخت پایه این آنتن‌ها یادت نره.

از بین ابزارها هم باید دم‌باریک، سیم‌چین، هویه و دریل رو دم دستت داشته باشی. برای شنیدن و پردازش بهتر صداهایی که این رادیو می‌گیره، می‌تونی از یه کامپیوتر و نرم‌افزارهای پردازش و ضبط صدا هم استفاده کنی تا فرکانس‌ها رو تقویت کنی.

+3

اولین قدم اینه که یه درپوش شفاف بسازیم تا قطعات ساده ولی جذاب مدارمون از بیرون شیشه معلوم باشن. من از پلی‌کربنات استفاده کردم چون راحت‌تر سوراخ می‌شه، اما تو می‌تونی از ورق‌های اکریلیک (پلکسی‌گلاس) هم استفاده کنی، فقط موقع کار با دریل باید کمی بیشتر مراقب باشی تا نشکنه.

با استفاده از یه مته گردبر، یه دیسک دایره‌ای به اندازه دهانه شیشه مربا از ورق شفاف برش بزن. حالا باید جای قطعات رو روی این درپوش سوراخ کنی. دو تا سوراخ برای جک‌های موزی (که قراره آنتن‌ها بهشون وصل بشن) و دو تا سوراخ هم برای جک‌های صدا در نظر بگیر.

یکی از این جک‌های صدا برای خروجی به کامپیوتره و اون یکی می‌تونه به عنوان ورودی برای آزمایش‌های بعدی استفاده بشه. می‌تونی از عکس‌ها کمک بگیری تا دقیقا بدونی هر سوراخ رو کجا بزنی، یا اینکه طراحی خودت رو پیاده کنی.

در کل ما به 9 تا سوراخ نیاز داریم: دو تا برای جک‌های موزی آنتن، دو تا برای جک‌های صدا، یکی در مرکز برای محور خازن متغیر، دو تا سوراخ خیلی ریز برای پیچ‌های نگهدارنده خازن، و در نهایت دو تا سوراخ ریز دیگه برای رد کردن پایه‌های دیود. دیود رو بالای درپوش نصب می‌کنیم تا نور محیط بتونه بهش بتابه؛ چون دیودهای 1N34A به نور حساسن و می‌تونن افکت‌های جالبی ایجاد کنن.

حالا خازن متغیر و جک‌های موزی رو روی درپوش شفافی که ساختی سوار کن. برای نصب خازن متغیر ممکنه لازم باشه از پیچ‌های کمی بلندتر استفاده کنی تا بتونن ضخامت طلق رو رد کنن و به بدنه خازن برسن.

اگه خازن متغیرت محور کوتاهی داره، می‌تونی از یه رابط پلاستیکی استفاده کنی تا بتونی ولوم رو راحت‌تر روش قرار بدی و برای تنظیم فرکانس به مشکل نخوری.

جک‌های صدای 3.5 میلی‌متری رو هم توی جای خودشون محکم کن. اگه طلق درپوش خیلی ضخیمه، شاید مجبور بشی لبه‌های سوراخ رو کمی بتراشی (خزینه کنی) تا مهره جک بتونه به رزوه‌ها برسه و سفت بشه.

برای اتصال سیم‌پیچ القایی (همون آنتن فریت) دو تا راه داری: یا می‌تونی مستقیما به مدار وصلش کنی، یا اینکه دورش حدود 10 دور سیم نازک روکش‌دار بپیچی و این سیم جدید رو بین آنتن و زمین مدار قرار بدی. روش اول برای زمانی خوبه که آنتن اصلیت کوتاهه و می‌خوای صدای ایستگاه‌های رادیویی بلندتر باشه.

اما روش دوم (سیم‌پیچی اضافه) برای وقتایی که از یه آنتن بلند بیرون از خونه استفاده می‌کنی عالیه. نقشه مدار رو ببین تا اتصالات کاملا برات روشن بشه. استفاده از سیم‌پیچ اضافه روی فریت، باعث می‌شه سیگنال خیلی واضح‌تر بشه و نویز برق شهری (هام 60 هرتز) به حداقل برسه؛ هرچند ممکنه بدون آنتن بلند، صدای شبکه‌های AM کمی ضعیف‌تر شنیده بشه.

یه ترفند جالب برای جبران این کاهش صدا اینه که از بدن خودت به عنوان آنتن استفاده کنی! یعنی با دستت به حلقه فلزی در شیشه مربا دست بزنی. یه مزیت دیگه پیچیدن سیم دور سلف اینه که پایه‌های همین سیم‌های ضخیم‌تر، باعث می‌شن قطعه فریت به صورت معلق و محکم داخل شیشه مربا نگه داشته بشه.

+1

بسیار خب، وقتی قطعات روی درپوش محکم شدن، نوبت می‌رسه به سیم‌کشی و لحیم‌کاری. چون قطعاتمون کمه، می‌تونیم پایه‌ها رو مستقیما به همدیگه لحیم کنیم و نیازی به برد سوراخ‌دار نیست. شماتیک و عکس‌ها رو با دقت نگاه کن تا ببینی هر پایه به کجا وصل می‌شه. کلا چند تا اتصال ساده بیشتر نداریم.

یه سیم از پایه وسط (گراند) خازن متغیر به پایه زمین جک صدا وصل کن. یه سیم دیگه هم از یکی از جک‌های موزی (که به عنوان ورودی آنتنه) به پایه غیر زمین خازن متغیر لحیم کن. دقت کن که پایه وسط خازن متغیر حتما باید به زمین جک صدا وصل بشه.

دیود ژرمانیوم به‌شدت به حرارت حساسه و اگه هویه رو زیاد روش نگه داری، خیلی زود می‌سوزه و خراب می‌شه. موقع لحیم کردن پایه‌هاش، حتما یه گیره سوسماری فلزی به پایه‌اش وصل کن تا مثل یه هیت‌سینک، حرارت اضافه رو به خودش جذب کنه.

همون‌طور که قبلا گفتیم، دیود رو بیرون درپوش قرار بده تا بتونه نور محیط رو جذب کنه. یکی از سیم‌های نازک سیم‌پیچ القایی به زمین مدار و سیم دیگه‌اش به پایه خازن وصل می‌شه. اون سیم‌پیچ کوچیک 10 دوری هم مستقیما دور همین سلف پیچیده می‌شه.

+1

آنتن‌های تسلا داستان عجیبی دارن؛ این آنتن‌ها طوری طراحی شدن که می‌تونن انرژی و امواج رو با ترکیب جریان‌های الکتریکی و میدان‌های مغناطیسی دریافت کنن. این بخش از پروژه دقیقا جاییه که می‌تونی هنر و علم رو با هم ترکیب کنی.

هنوز هم بحث‌های زیادی در مورد عملکرد دقیق طرح‌های تسلا وجود داره، اما برای این پروژه، ما دو مدل از معروف‌ترین آنتن‌های اون رو بازسازی می‌کنیم. مدل اول همون کویل مارپیچ تخت یا اصطلاحا "پنکیک" تسلاست.

مدل دوم هم یه آنتن عجیب مخروطی شکله که به اسم توپ فوتبال تسلا شناخته می‌شه. این دو تا آنتن به مدار ما کمک می‌کنن تا امواج اطرافمون رو به شکل متفاوتی جذب کنیم.

برای ساخت آنتن مارپیچ تخت، یه سیم مسی ضخیم به طول حدود 2 متر بردار و با دست شروع کن به فرم دادن. برای حلقه اول مرکز مارپیچ از دم‌باریک استفاده کن، اما بقیه حلقه‌ها رو به آرومی و با حوصله با دست بپیچ تا کاملا صاف و گرد دربیاد.

در نهایت یه سیم عمودی کوتاه به مرکز این مارپیچ لحیم کن تا بشه پایه آنتن. اگه از اول یه سیم بلندتر برداری و پایه عمودی رو یک‌تکه با خود مارپیچ بسازی، نتیجه خیلی تمیزتر می‌شه. حواست باشه که فاصله‌ی بین حلقه‌ها یکسان باشه و هیچ تاب یا خمیدگی ناخواسته‌ای روی سیم ایجاد نشه.

+17

این مدل یکی از طرح‌های متأخر تسلاست که می‌گن وقتی با ولتاژ و فرکانس خاصی تحریک بشه، رفتارهای عجیبی مثل ضدجاذبه از خودش نشون می‌ده! البته ما اینجا با یه رادیوی کریستالی ساده و بدون منبع تغذیه طرفیم و خبری از اون ولتاژهای خطرناک نیست. هسته این آنتن از چهار تا مخروط کاغذی تشکیل شده که به هم چسبیدن.

مخروط‌های کاغذی رو دوبه‌دو روی هم قرار بده تا محکم‌تر بشن. حالا سیم لاکی خیلی نازک رو با دقت و حوصله دور این مخروط‌ها بپیچ. بعد از اون، یه سیم مسی خیلی ضخیم رو به آرومی خم کن تا شکل یه قفس یا بدنه، دور این سیم‌پیچ رو بگیره (بدون اینکه به سیم‌های نازک آسیبی بزنه).

یه نکته تجربی: حتما قبل از پیچیدن سیم‌های ضخیم خارجی، سیم‌پیچ‌های داخلی رو با چسب محکم کن، وگرنه ممکنه باز بشن و تمام زحماتت هدر بره.

در نهایت دو تا فیش موزی به انتهای سیم‌ها وصل کن تا راحت بتونی آنتن رو روی جک‌های شیشه مربا جا بزنی.

حالا که همه‌چیز آماده‌ست، بیا مدارمون رو به عنوان یه رادیوی معمولی AM تست کنیم تا مطمئن شیم سیم‌کشی‌ها درسته. کابل صدا رو به جک 3.5 میلی‌متری روی درپوش بزن و سر دیگه‌اش رو به ورودی میکروفون یا Line-in کامپیوترت وصل کن.

یکی از نرم‌افزارهای پردازش و ضبط صدای کامپیوتر رو باز کن. یه اکولایزر ساده و چند تا افکت تغییر فرکانس (Pitch) رو فعال کن تا بتونیم صدای ضعیف رادیو رو به وضوح بشنویم.

ممکنه لازم باشه میزان حساسیت (Gain) رو توی نرم‌افزار بالا ببری. ولوم خازن متغیر روی درپوش رو آروم بچرخون؛ باید صدای یکی از ایستگاه‌های محلی AM رو بشنوی. اگه صدایی نیومد، ممکنه به یه آنتن طولانی‌تر نیاز داشته باشی.

دستت رو به آنتن یا حلقه فلزی در شیشه بزن ببین تاثیری تو تقویت صدا داره یا نه. اگه کلا هیچ نویز یا صدایی نداشتی، حتما سیم‌کشی‌ها یا لحیم‌کاری‌هات رو دوباره چک کن؛ شاید اتصالی سرد داشته باشی.

یه احتمال دیگه اینه که دیود رو موقع لحیم‌کاری سوزونده باشی. با مولتی‌متر و روی حالت تست دیود، چکش کن و اگه سوخته بود، باید با یه دیود جدید عوضش کنی.

رادیو ارواح تسلا می‌تونه امواج الکترومغناطیسی حاصل از رعدوبرق رو دریافت کنه! تسلا خودش ساعت‌ها می‌نشست و به پالس‌های طبیعی زمین گوش می‌داد؛ اون تو آزمایشگاهش، وضعیت طوفان‌ها رو بررسی می‌کرد.

تسلا توی آزمایشاتش متوجه شد که می‌تونه نزدیک یا دور شدن طوفان‌ها رو از صدها کیلومتر اون‌طرف‌تر تشخیص بده. همین امواج ایستاده‌ای که توسط رعدوبرق تولید می‌شدن، الهام‌بخش اون برای ساخت سیستم‌های انتقال بی‌سیم برق شدن.

اگه بتونی یه آنتن خیلی بلند (حتما با اتصال زمین و برق‌گیر ایمن) به مدارت وصل کنی، نتیجه فوق‌العاده می‌شه. اما حتی با همین آنتن‌های کوچیک هم، با کمک نرم‌افزار کامپیوتر می‌تونی حساسیت رو بالا ببری. وقتی طوفان نزدیک باشه، صدای تق‌تق و شکستن بلندی توی اسپیکرها می‌شنوی.

با تنظیم افکت‌ها و افزایش حساسیت در نرم‌افزارهای صوتی، می‌تونی صدای برخورد صاعقه‌ها رو کاملا حس کنی. این یه تجربه بی‌نظیر برای کشف اتفاقات طبیعی اطرافمونه.

اگه به صداهای عجیب و نویزهای فرکانس پایین طبیعت علاقه‌مندی، این رادیو می‌تونه ساعت‌ها تو رو سرگرم کنه و بعد جدیدی از امواج رو بهت نشون بده. فقط یادت باشه موقع طوفان‌های شدید، آنتن‌های بلند بیرون خونه می‌تونن خطرناک باشن، پس همیشه اصول ایمنی رو رعایت کن.

تسلا توی یادداشت‌های سال 1918 نوشته بود: "صداهایی که هر شب می‌شنوم، انگار مکالمه آدم‌ها به زبونیه که من متوجه نمی‌شم. برام سخته که باور کنم این صداها از سیاره دیگه‌ای میان..." خیلی از پیشگامان رادیو، مثل تسلا و ادیسون، معتقد بودن می‌تونن با این دستگاه‌ها صداهای ماورایی رو دریافت کنن.

حتی گفته می‌شه که تسلا، ادیسون رو متهم کرده بود که ایده ساخت رادیویی برای ارتباط با ارواح رو از اون دزدیده! تو هم می‌تونی این فضای وهم‌آلود رو بازسازی کنی. کافیه خازن رو روی فرکانسی نزدیک به یه ایستگاه رادیویی تنظیم کنی.

حالا با استفاده از نرم‌افزار پردازش صدای کامپیوترت، فرکانس (Pitch) رو حسابی بالا ببر تا صداها زیر و جیغ‌مانند بشن. برای تکمیل این حس ترسناک، یه کم افکت Reverb (پژواک) هم بهش اضافه کن.

حتی می‌تونی برعکس عمل کنی و فرکانس رو پایین بیاری تا صداها بم و مثل ناله‌های ترسناک بشن. با بازی کردن با تنظیمات صدا، یه خروجی بی‌نهایت عجیب و هالووین‌طوری خواهی داشت!

یکی از ویژگی‌های باحال دیود ژرمانیوم 1N34A اینه که به نور واکنش نشون می‌ده! این دیود می‌تونه نور خورشید، لامپ، لیزر و حتی شعله شمع رو دریافت کنه و روی مدار تأثیر بذاره. مثلا اگه یه لیزر رو از چند متر اون‌طرف‌تر روی دیود بندازی و حرکتش بدی، صدای اون حرکت رو از توی رادیو می‌شنوی.

نور لامپ‌های خونه هم می‌تونه از فاصله نزدیک روی دیود تأثیر بذاره و صدای نویز متناوب برق (هام 60 هرتز) رو توی خروجی تولید کنه. برای شمع هم داستان جالبه؛ اگه شعله شمع رو نزدیک دیود ببری و تکونش بدی، یه فرکانس خیلی پایین ایجاد می‌شه.

برای شنیدن صدای شعله شمع باید فرکانس صدا رو تو نرم‌افزار حسابی بالا ببری تا اون لرزش‌های ریز رو بتونی به شکل یه صدای واضح و بم بشنوی. واقعا هیجان‌انگیزه که لرزش نور رو به صدا تبدیل کنیم!

اگه منابع نوری مختلف رو امتحان کنی، متوجه می‌شی که هر کدوم امواج و صداهای کاملا متفاوتی رو توی مدار این رادیوی بی‌نظیر ایجاد می‌کنن.

مانیتور، اسپیکرها و کیس کامپیوترت منابع فوق‌العاده‌ای از امواج الکترومغناطیسی هستن. رادیوی تسلا رو نزدیک این قطعات ببر تا صداهای خفن و دیجیتالی‌ای که تولید می‌کنن رو بشنوی.

می‌تونی با نزدیک و دور کردن رادیو، رزونانس‌ها و فیدبک‌های عجیبی ایجاد کنی، یا اینکه فقط بشینی و به سمفونی قطعات داخل کامپیوترت گوش بدی! با تغییر افکت‌های صدا روی نرم‌افزار، این نویزها و کلیک‌های ساده تبدیل به یه قطعه موسیقی الکترونیک می‌شن.

جذابیت کار اینه که وقتی تنظیمات افکت‌ها رو فیکس کردی، خود رادیو بقیه کارها رو انجام می‌ده و با حرکت دادن آنتن در اطراف دستگاه‌های مختلف، نت‌های متفاوتی رو به وجود میاره. این روش یه راه بی‌نظیر برای تجربه و درک امواج نامرئی اطرافمونه که همیشه وجود دارن ولی ما تا الان ابزاری برای شنیدنشون نداشتیم.

تا حالا چیزی درباره "شنود ون‌اک" (Van Eck Phreaking) شنیدی؟ این یه روش امنیتیه که نشون می‌ده می‌شه محتوای روی مانیتورها (مثل متن‌ها و تصاویر) رو فقط با دریافت امواج الکترومغناطیسی که ازشون ساطع می‌شه، تشخیص داد. و حدس بزن چی؟ این رادیوی کریستالی ساده می‌تونه این امواج رو حس کنه!

اگه رادیو رو نزدیک مانیتور ببری، با باز و بسته شدن پنجره‌ها یا تغییر رنگ‌های روی صفحه نمایش، تن صدایی که می‌شنوی هم تغییر می‌کنه. انگار مدارت داره اتفاقات روی مانیتور رو به زبان صدا برات ترجمه می‌کنه.

شاید باورت نشه، ولی اگه یه آهنربای نئودیمیوم قوی رو از بیرون شیشه، نزدیک سیم‌پیچ (آنتن فریت) نگه داری، رادیوی تو تبدیل به یه میکروفون می‌شه! حالا کافیه به سمت شیشه صحبت کنی یا حتی توش داد بزنی. تو نرم‌افزار دکمه ضبط رو بزن؛ متوجه می‌شی که یه صدای خیلی ضعیف و ترسناک از صحبت‌های تو ضبط شده.

مودم‌های بی‌سیم وقتی روشن هستن، پالس‌های الکترومغناطیسی خیلی قوی‌ای از خودشون ساطع می‌کنن. اگه رادیو رو نزدیک مودم ببری، متوجه می‌شی که یه پالس ثابت با فرکانس حدود 10 هرتز داره می‌فرسته؛ صدایی که شبیه تق‌تق یه دارکوبه.

به جز مودم، می‌تونی رادیو رو نزدیک گوشی موبایل، ماشین‌حساب، یا حتی موتورهای الکتریکی مثل دریل کوچیک ببری. هر کدوم از این دستگاه‌ها میدان مغناطیسی مخصوص به خودشون رو دارن و صدای منحصربه‌فردی تولید می‌کنن که شنیدنش خالی از لطف نیست.

یکی از جذاب‌ترین کارها اینه که رادیو رو بذاری جلوی مانیتور کامپیوتر و یه اسکرین‌سیور متحرک با گرافیک بالا پخش کنی. رادیو شروع می‌کنه به خوندن امواج RF تولید شده از حرکت پیکسل‌ها و اون‌ها رو تبدیل به صدا می‌کنه.

شاید برات عجیب باشه که یه رادیوی کریستالی ساده بتونه تغییرات گرافیکی روی مانیتور رو درک کنه، اما این قدرت گیرندگی امواج الکترومغناطیسیه که توی این دستگاه به ظاهر ساده پنهان شده!

ساخت این گیرنده امواج عجیب و غریب هم به پایان رسید! با این رادیوی جادویی نه تنها می‌تونی امواج رادیویی AM رو بشنوی، بلکه می‌تونی وارد دنیای نامرئی فرکانس‌ها و میدان‌های الکترومغناطیسی بشی. امیدوارم از این پروژه خفن آیسی‌مدار لذت برده باشی و کلی صداهای هیجان‌انگیز کشف کنی.

حالا وقتشه دست به کار بشی و این پروژه رو بسازی. وقتی تموم شد، حتما لینک این آموزش رو برای دوستات هم بفرست تا اونا هم بتونن تو این ماجراجویی علمی با تو شریک بشن!