در حالت عادی (و نه این روزها که در قطعی به سر میبریم!) اگر گوشی را برداریم و برای کسی دیگر در آن طرف دنیا پیام بفرستیم، احتمالاً کمتر از یک ثانیه بعد تیک Sent را در اَپ پیامرسان میبینیم. آنقدر به این اتفاق عادت کردهایم که دیگر به عجیب بودنش فکر نمیکنیم. اما پشت این «ارسال سادهی یک پیام»، شبکهای از فناوریها و اتفاقهای جالب پنهان شده که داستانش از اعماق اقیانوسها شروع میشود.
به مناسبت قطعی اینترنت گفتیم بد نیست در نوشدارو کمی بیشتر در مورد «نحوهی عملکرد اینترنت» صحبت کنیم تا هم با قصههای جذاب تکامل اینترنت آشنا شویم و هم سواد دیجیتالمان را افزایش دهیم.
بعضیها فکر میکنند ارتباطات اینترنتی از طریق ماهوارهها امکانپذیر میشوند، اما اینطور نیست. ۹۹ درصد از دادههای اینترنتِ جهانی از طریق کابلهایی ضخیم که در تاریکترین نقاط کف اقیانوسها کشیده شدهاند، جابهجا میشوند. درون این کابلها، تارهای شیشهای بسیار ظریفی (به نازکی موی انسان) وجود دارد که اطلاعات را به شکل «نور» از خود عبور میدهند.
اما این مسیر طولانی زیر اقیانوس، ابتدا یک مشکل بزرگ داشت و به لطف معجزهای تصادفی در طبیعت بود که این مشکل حل شد و اینترنت امروزی پدید آمد!
مشکل: خستگیِ نور!
در گذشته، وقتی نورِ حاملِ اطلاعات وارد این تارهای شیشهای (یا به عبارت دیگر، فیبر نوری) میشد، بعد از پشت سر گذاشتن حدود ۵۰ کیلومتر، خسته و کمرنگ میشد. مهندسان مجبور بودند هر ۵۰ کیلومتر، دستگاههای پیچیدهای زیر آب بگذارند که نور را بگیرد، تبدیل به برق کند، دوباره تقویتاش کند و باز به شکل نور به مسیر بفرستد.
در واقع شرایط مثل این بود که در جاده، هر چند کیلومتر بارِ ماشین را خالی کنید، یک ماشین دیگر را بار بزنید و دوباره حرکت کنید. این کار سرعت اینترنت را به شدت محدود میکرد و دردسرهای زیادی هم داشت.
معجزه طبیعت: پیوند دو ماده نامرتبط!
اینجا بود که مهندسان متوجه یک تقارنِ عجیب در قوانین فیزیک شدند؛ یک تصادفِ محض که انگار جهان از قبل برای اینترنت امروزی ما برنامهریزی کرده بود:
- شیشه (شنِ ذوب شده): دانشمندان متوجه شدند اگر نور را با طول موجِ دقیقِ ۱۵۵۰ نانومتر به داخل شیشه بفرستند، نور کمترین خستگی (افت سیگنال) را خواهد داشت.
- یک فلز کمیاب به نام اِربیوم (Erbium): از طرف دیگر، یک عنصر خاکیِ کمیاب در جدول تناوبی داریم که وقتی به آن انرژی میدهید، از خودش نوری دقیقاً با طول موج ۱۵۵۰ نانومتر ساطع میکند!
این دو ماده هیچ ارتباطی به هم نداشتند، اما با هم جفت میشدند؛ مثل دو تکه از یک پازل که در دو سیاره متفاوت ساخته شده باشند، اما به زیبایی کنار یکدیگر بنشینند!
دانشمندان با استفاده از این تصادفِ خوشیمن، دستگاهی ساختند به نام «تقویتکننده اربیوم». آنها مقدار بسیار کمی از این فلز را به داخل شیشههای فیبر نوری تزریق کردند و نتیجه شگفتآور بود!
دیگر نیازی نبود نور تبدیل به برق شود. وقتی نورِ خستهی اینترنت به این قسمت از شیشه میرسید، اربیوم به صورت مستقیم نور را تا ۱۰۰۰ برابر تقویت میکرد و به مسیر ادامه میداد. این دستگاهها امروز بدون هیچ قطعهی متحرکی، بیسروصدا در کف اقیانوسها نشستهاند و دهها سال بدون نیاز به تعمیر کار میکنند.
بنابراین، دفعه بعد که یک ویدیوی باکیفیت را بدون قطعی تماشا کردید یا با آن سوی دنیا تماس تصویری گرفتید، یادتان بماند: اینترنتِ شما، مدیونِ یک تصادفِ خوششانس در علم فیزیک است. پیوندِ عجیبِ شیشه و اِربیوم در تاریکیِ مطلقِ اقیانوسها، جهانِ ما را به هم متصل نگه داشته است.
