• توجه: در صورتی که از کاربران قدیمی ایران انجمن هستید و امکان ورود به سایت را ندارید، میتوانید با آیدی altin_admin@ در تلگرام تماس حاصل نمایید.

اینترنت پر شد!

ناهید

متخصص بخش
  • ا
    با رشد خیره‌کننده فعالیت‌های اینترنتی، نرخ انتقال اطلاعات به حداکثر ظرفیت فیبرهای نوری نزدیک شده و در صورت عدم جایگزینی شبکه فیبرهای نوری با فناوری جدیدتر، بحرانی جهانی به وقوع خواهد پیوست.
خبرآنلاین : حجم اطلاعاتی که هر روز در سراسر زمین منتقل می‌شود، به زودی از ظرفیت شبکه فعلی فیبر نوری که وظیفه انتقال اطلاعات را برعهده دارد، فراتر می‌رود و به این ترتیب، جهش بعدی در فناوری انتقال اطلاعات بسیار زودتر از آن‌چه تاکنون تصور می‌شد؛ می‌بایست اتفاق بیفتد.
به گزارش بی‌بی‌سی تاکنون محدودیت ظرفیت این کابل‌ها وابسته به آماده‌سازی سیگنال‌های نوری برای عبور از کابل‌ها بود. اما آخرین آزمایش‌ها نشان می‌دهد نرخ انتقال اطلاعات هم‌اکنون به بیش از نیمی از ظرفیت کابل‌های فیبر نوری رسیده و به این ترتیب نیاز به ساخت کابل‌های با پهنای باند بیشتر احساس می‌شود.
در گذشته ابداعات متعددی انجام شده تا ظرفیت اطلاعاتی کابل‌های فیبر نوری افزایش یابد. اولین تغییر، کاهش جذب سیگنال‌های نوری در حین عبور از کابل بود تا با کاهش انرژی تلف‌شده، نرخ انتقال اطلاعات در کابل‌های نوری بهبود یابد. این تغییر باعث شد اطلاعات صدها برابر سریع‌تر منتقل شوند و از نظر تئوری نیز ظرفیت فیبرهای نوری هزاران برابر افزایش یابد. اما حتی با این دستاورد بزرگ، مدت‌هاست که محدودیت ارسال اطلاعات تحت تاثیر لیزرها و تجهیزات الکترونیکی استکه سیگنال‌های نوری را در دو طرف خطوط ارتباطی آماده و ارسال می‌کنند.
اما دیوید ریچاردسون از مرکز تحقیقات اپتوالکترویک دانشگاه ساوث‌همپتون می‌گوید: «بهترین نرخ اطلاعاتی که در تنظیمات آزمایشگاهی به آن رسیده‌ایم، نشان می‌دهد کابل‌های فیبر نوری رسانه‌های نامحدودی برای انتقال اطلاعات نیستند. این تصور که فناوری فعلی کابل‌های نوری دارای ظرفیت نامحدودی برای انتقال اطلاعات هستند، درست نیست و ما در حال رسیدن به مرز فناوری‌های فعلی هستیم. به این ترتیب ما باید به دنبال روش‌های جدیدی باشیم تا بتوانیم ظرفیت داشته‌های فعلی خود را باز هم افزایش دهیم. شاید بتوان با شیوه رمزگذاری سیگنال‌های نوری سرعت را افزایش داد، اما تغییرات عمده فقط با تغییر خود کابل‌های فیبر نوری امکان‌پذیر خواهد بود. اگر بتوان با طراحی و پیاده‌سازی یک فناوری جدید، ظرفیت کابل‌های نوری را 2 برابر کرد؛ شاید نیاز بشر برای 2 یا 3 سال آینده پاسخ داده شود؛ این در حالی است که ما به تغییراتی نیاز داریم که بتواند ظرفیت کابل‌ها را تا 100 یا 1000 برابر افزایش دهد».
البته نرخ انتقال اطلاعات مورد نیاز وابسته به میزان افزایش تقاضاست که پیش‌بینی آن نیز بسیار مشکل است. این موضوع با توجه به نیازها و فشارهای بازار تعیین می‌شود. امروزه فایل‌های ویدیویی تنها محتوای اینترنتی هستند که ظرفیت اینترنت را تهدید می‌کنند. اگر مردم بخواهند ویدیوهای سایت‌هایی مانند یوتیوب را با کیفیت‌های بالا ببینند، شاید مجبور باشند برای آن هزینه بیش‌تری نیز بپردازند و همین افزایش قیمت می‌تواند به نوعی میزان تقاضا را محدود کند.
دکتر ریچاردسون معتقد است تغییرات رفتاری نیز درست مانند تاثیرات بازار می‌تواند این محدودیت‌ها را به تعویق بیاندازد. شاید ما باید به زودی باید خود را برای کنار آمدن با این حقیقت آماده کنیم که پهنای باند هم درست مانند آب و انرژی باید عاقلانه و درست مصرف شود.
شایان ذکر است پس از گذشت نزدیک به نیم قرن از اختراع فیبر نوری، تنها طی دو دهه اخیر است که استفاده از آن برای انتقال اطلاعات در سطح عالم مورد توجه قرار گرفت و فراگیر شد؛ طوری‌که حتی جایزه نوبل فیزیک 2009 نیز پس از ده‌ها سال تاخیر به چارلز کائو تعلق گرفت.
 

ناهید

متخصص بخش
nobelphysics.jpg


نوبل فیزیک 2009 به اربابان نور رسید

دانش - نوبل فیزیک 2009 به مخترعان فیبر نوری و دوربین دیجیتال اختصاص یافت، پدیدآورندگان زیرساخت هایی که ارتباطات گسترده دیجیتالی امروز را تشکیل میدهند.
جایزه نوبل فیزیک امسال به دو دستاورد علمی مهم اختصاص یافته که به شکل‌گیری بنیان جوامع شبکه‌ای دنیای امروز کمک کرده‌اند. این دستاوردها نه‌تنها ابزارهای جدیدی را برای کاوش‌های علمی تولید کرده‌اند، که نوآوری‌های عملی فراوانی را در زندگی روزمره تک‌تک انسان‌ها به‌وجود آورده‌اند.
چارلز کائو از دانشگاه چینی هنگ‌کنگ، ویلارد بویل و جورج اسمیت از آزمایشگاه بل در ایالات متحده موفق شدند جایزه نوبل فیزیک 2009 را از آن خود کنند. چارلز کائو، نیمی از جایزه امسال را برای کشف تاریخی خود در چگونگی استفاده از فیبرهای نوری برای انتقال پرتوهای نور دریافت کرده است. ویلارد بویل و جورج اسمیت نیز هریک یک‌چهارم جایزه را برای اختراع مدارهای نیمه‌رسانای تصویربرداری یا همان سی.سی.دی‌ها دریافت کرده‌اند.
هریک از برندگان یک لوح نفیس دست‌ساز و یک مدال طلای نوبل که چهره آلفرد نوبل روی آن حک شده دریافت خواهند کرد و مبلغ جایزه که ده میلیون کرون سوئد ( بیش‌از یک میلیون دلار آمریکا) است، به نسبت‌های یادشده بین آنها تقسیم خواهد شد.
فیبر نوری
در سال 1966 / 1345، چارلز کائو با اکتشاف خود، تحولی عظیم را در فیبرهای نوری به‌وجود آورد. او موفق شد با محاسبات دقیق، نشان دهد که چگونه می‌توان پرتوهای نور را با استفاده از فیبرهای نوری شیشه‌ای، تا مسافت‌های طولانی انتقال داد. او نشان داد که می‌توان با استفاده از رشته‌های نازک شیشه خالص، سیگنال‌های نور را تا فواصل چند صد کیلومتری منتقل کرد و این، در مقایسه با ابعاد 20 متری فیبرهای نوری در دسترس در دهه 1960 / 1340 غیر قابل تصور بود. اما این اشتیاق کائو بود که به دیگر پژوهشگران انگیزه داد تا دیگر توانایی‌های بالقوه این ابزار جدید را آشکار کنند؛ به‌طوری که تنها 4 سال بعد، در سال 1970 / 1349 نخستین فیبر نوری فراخالص تولید شود.

فیبرهای نوری امروز در نقش شبکه انتقال اطلاعات، جامعه ارتباطی امروز را تغدیه می‌کند و اصلی‌ترین بخش ارتباطات پهن‌باند دنیای امروز مانند اینترنت است. نور درون رشته‌های نازک از شیشه حرکت می‌کند و تقریبا تمام اطلاعات صوتی-تصویری و داده‌ها را در همه جهت‌ها منتقل می‌کند. به کمک این فناوری می‌توان نوشته‌ها، موسیقی، تصویر و ویدیو را در کسری از ثانیه به سراسر جهان منتقل کرد.
اگر می‌توانستیم تمام فیبرهای نوری زمین را در امتداد یکدیگر قرار دهیم، یک میلیارد کیلومتر درازا می یافت که می‌شد با آن، تقریبا فاصله زمین تا سیاره زحل را پوشاند. با این همه فیبر نوری می‌توان 25هزار بار را دور زد! حواسمان باشد که این همه، غیر از هزاران کیلومتر فیبرهای نوری است که هر روز تولید می‌شود.
دوربین‌های دیجیتال
اما دستاورد دیگری که سهمی عظیم در دنیای ارتباطی امروز برعهده دارد، فناوری تولید تصاویر دیجیتال است که نیمی از جایزه نوبل امسال را به خود اختصاص داده است. در سال 1969 / 1347، ویلارد بویل و جورج اسمیت نخستین فناوری موفق تصویربرداری را با استفاده از حسگرهای دیجیتالی اختراع کردند. این ابزار سی.سی.دی نام گرفت.

سی.سی.دی‌ها با استفاده از اثر فتوالکتریک کار می‌کنند، پدیده‌ای که آلبرت اینشتین توانست آن را به درستی توضیح دهد و جایزه نوبل 1921 / 1300 را از آن خود کند. طی این پدیده، پرتوهای نور می‌توانند الکترون‌های مدار آخر برخی عناصر را از آنها جدا کنند و با انرژی دادن به آنها، جریان الکتریکی تولید کنند. اما دردسر طراحی و ساخت حسگر تصویری این بود که در مدت زمانی اندک، سیگنال‌های الکتریکی را از تعداد زیادی نقاط تصویری (پیکسل) گردآوری کرد و خواند.
سی.سی.دی‌ها اکنون چشم الکترونیکی اغلب دوربین‌های دیجیتالی امروزی هستند. این ابزار توانست با ثبت الکترونیکی تصاویر به‌جای استفاده از فیلم و نگاتیو، انقلابی در عکاسی به‌وجود آورد و با استفاده از قالب‌های دیجیتالی، فرایند پردازش و توزیع آنها را متحول سازد. استفاده گسترده از فناوری سی.سی.دی در تصویربرداری‌های پزشکی بخصوص درعکسبرداری از درون بدن انسان، شرایط بهتری را برای تشخیص و درمان بیماری‌ها فراهم آورده است.
عکاسی دیجیتال هم‌چنین به ابزاری بی‌بدیل در بسیاری از عرصه‌های تحقیقاتی تبدیل شده است. سی.سی.دی، فرصت‌های جدیدی را برای آشکارکردن آن‌چه تاکنون از نظرها پنهان مانده بود، فراهم کرده و به ما کمک کرده تا تصاویری با شفافیت ایده‌آل را از دوردست‌ترین نقاط عالم گرفته تا ژرف‌ترین نقاط اقیانوس، تهیه کنیم.
در مورد برندگان نوبل فیزیک امسال
چارلز کوئن کائو شهروند ایالات متحده و انگلستان است. او در سال 1933 / 1312 در شانگهای چین متولد شد. در سال 1965 / 1344 توانست دکتری خود را در مهندسی برق از امپریال کالج لندن دریافت کند. وی مدیریت بخش مهندسی برق را در آزمایشگاه‌های استاندارد تله‌کامیونیکیشن انگلستان برعهده داشت و در سال 1996 / 1375 بازنشسته شد.

ویلارد بویل، در سال 1924 / 1303 در امهرست کانادا متولد شد. دکترای فیزیک خود را در سال 1950 / 1329 از دانشگاه مک‌گیل کانادا دریافت کرد. آخرین سمت او، مدیر اجرایی بخش علوم ارتباطات در آزمایشگاه‌های بل بود و در سال 1979 / 1358 بازنشسته شد.
جورج اسمیت، در سال 1930 / 1319 در وایت‌پلینز نیویورک متولد شد و دکترای فیزیک خود را در سال 1959 / 1338 از دانشگاه شیکاگو دریافت کرد. او در سال 1986 / 1375 بازنشسته شد.
 
بالا