Return to Video

الشبكة الخفية التي تجعل الإنترنت ممكنا - Sajan Saini

  • 0:07 - 0:08
    في 2012،
  • 0:08 - 0:13
    سجل فريق من الباحثين اليابانين
    والدنماركيين رقماً عالمياً،
  • 0:13 - 0:16
    بنقل 1 بيتابايت من البيانات
  • 0:16 - 0:19
    أي ما يعادل 10000 ساعة
    من الفيديوهات العالية الدقة
  • 0:19 - 0:23
    بواسطة كابل بطول 50 كيلومتر، في الثانية.
  • 0:23 - 0:24
    لكنه لم يكن مجرد كابل.
  • 0:24 - 0:27
    لقد كان نسخة مطورة من الألياف البصرية
  • 0:27 - 0:30
    الشبكة الخفية التي تربط عالمنا
  • 0:30 - 0:32
    وتجعل الأنترنت مُمكناً.
  • 0:32 - 0:33
    لعقود،
  • 0:33 - 0:36
    كانت الاتصالات بعيدة المدى
    بين المدن والدول
  • 0:36 - 0:39
    تتم عبر الإشارات الكهربائية،
  • 0:39 - 0:40
    في أسلاك مصنوعة من النحاس.
  • 0:40 - 0:42
    كان ذلك بطيئاً وغير فعال،
  • 0:42 - 0:48
    حيث تحد الأسلاك المعدنية من معدلات
    البيانات وتضيع الطاقة كحرارة مهدورة.
  • 0:48 - 0:50
    لكن في أواخر القرن العشرين،
  • 0:50 - 0:54
    استحدث المهندسون طريقة أفضل للنقل
  • 0:54 - 0:55
    بدل المعدن،
  • 0:55 - 1:00
    يمكن أن يذاب الزجاج بعناية ثم يُجلب
    إلى أسلاك مرنة من الألياف،
  • 1:00 - 1:05
    بطول مئات الكيلومترات
    وبمثل سمك شعر الإنسان.
  • 1:05 - 1:06
    وبدل الكهرباء،
  • 1:06 - 1:11
    تحمل هذه الأسلاك نبضات الضوء،
    التي تُمثل البيانات الرقمية.
  • 1:11 - 1:16
    لكن كيف ينتقل الضوء داخل الزجاج
    بدلاً من مجرد المرور عبره؟
  • 1:16 - 1:22
    تكمن الحيلة في ظاهرة معروفة
    بالإنعكاس الداخلي التام.
  • 1:22 - 1:23
    منذ عهد إسحاق نيوتن،
  • 1:23 - 1:27
    عرف صانعو العدسات والعلماء أن الضوء ينحني
  • 1:27 - 1:32
    حين يمر بين الهواء ومواد مثل
    الماء أو الزجاج.
  • 1:32 - 1:36
    حين يضرب شعاع من الضوء داخل
    الزجاج سطحه في زاوية حادة،
  • 1:36 - 1:40
    ينكسر أو ينحني عند خروحه إلى الهواء.
  • 1:40 - 1:43
    لكن إذا كانت الأشعة تنتقل
    على زاوية شبه منعدمة،
  • 1:43 - 1:46
    فسوف تنحني حتى تبقى محاصرة،
  • 1:46 - 1:49
    وترتد على طول الزجاج.
  • 1:49 - 1:50
    تحت الشرط المناسب،
  • 1:50 - 1:56
    يمكن لشيء شفاف
    عادة للضوء أن يحجبه عن العالم.
  • 1:56 - 1:58
    مقارنة بالكهرباء أو الراديو،
  • 1:58 - 2:02
    بالكاد تضعف إشارات الألياف البصرية
    عبر المسافات الكبيرة
  • 2:02 - 2:04
    فعلا تتبدد بعض القوة،
  • 2:04 - 2:07
    ولا تستطيع الألياف أن تنثني بشكل حاد،
  • 2:07 - 2:08
    وإلا فإن الضوء يتسرب.
  • 2:08 - 2:13
    اليوم، ليف ضوئي واحد يحمل
    العديد من موجات الضوء،
  • 2:13 - 2:15
    كل منها تشكل قناة مختلفة من البيانات.
  • 2:15 - 2:19
    كابل من الألياف الضوئية يحتوي
    مئات من هذه الأسلاك الليفية.
  • 2:19 - 2:23
    أكثر من مليون كيلومتر من
    الكابلات تتقاطع في محيطاتنا
  • 2:23 - 2:25
    لتربط القارات
  • 2:25 - 2:29
    أي ما يكفي للإلتفاف حول خط
    الاستواء حوالي ثلاتين مرة.
  • 2:29 - 2:31
    مع الألياف البصرية،
  • 2:31 - 2:33
    بالكاد تحد المسافة من البيانات،
  • 2:33 - 2:37
    مما سمح للإنترنت أن يتطور إلى حاسوب كوني.
  • 2:37 - 2:38
    على نحو متزايد،
  • 2:38 - 2:43
    يعتمد عملنا على الهاتف وألعابنا
    على جحافل من الخوادم المنهكة،
  • 2:43 - 2:47
    المخزنة في مراكز البيانات
    العملاقة المنتشرة عبر العالم.
  • 2:47 - 2:49
    هذا يسمى بالحوسبة السحابية،
  • 2:49 - 2:51
    وتؤدي إلى مشكلتين كبيرتين:
  • 2:51 - 2:54
    ضياع الحرارة والطلب على نطاق الترددات.
  • 2:54 - 2:59
    الغالبية العظمى من حركة الإنترنت
    تنتقل داخل مراكز البيانات،
  • 2:59 - 3:04
    حيث ترتبط آلاف الخوادم بواسطة
    كابلات كهربائية تقليدية.
  • 3:04 - 3:06
    نصف قوتها المستعملة تضيع كحرارة.
  • 3:06 - 3:10
    وفي الوقت نفسه يستمر الطلب
    على نطاق التردد اللاسلكي بإطراد،
  • 3:10 - 3:14
    وإشارات الجيجاهرتز المستخدمة
    في أجهزتنا المحمولة
  • 3:14 - 3:16
    تصل حدها في نقل البيانات.
  • 3:16 - 3:20
    يبدو أن الألياف البصرية كانت
    جيدة أكثر من اللازم،
  • 3:20 - 3:25
    وأججت توقعات حوسبية محمولة
    وسحابية عالية الطموح.
  • 3:25 - 3:30
    لكن تكنولوجيا ذات صلة- تدمج الفوتونات-
    أتت لإنقاذ الموقف.
  • 3:30 - 3:33
    يمكن توجيه الضوء
    ليس في الألياف البصرية فحسب،
  • 3:33 - 3:36
    بل أيضا في أسلاك السليكون الرقيقة جداً.
  • 3:36 - 3:40
    لا توجه أسلاك السيليكون الضوء مثل الألياف.
  • 3:40 - 3:42
    لكنها تمكن المهندسين من تقليص
  • 3:42 - 3:46
    جميع الأجهزة في شبكة ألياف
    بصرية من 100 كيلومتر
  • 3:46 - 3:49
    إلى رقاقات ضوئية صغيرة ترتبط بالخوادم
  • 3:49 - 3:53
    وتحول الإشارات الكهربائية
    إلى بصرية والعكس.
  • 3:53 - 3:59
    هذه الرقاقات تسمح للكابلات الكهريائية
    المضيعة للطاقة في مراكز البيانات
  • 3:59 - 4:03
    بأن تُستبدل بألياف موفرة للطاقة.
  • 4:03 - 4:07
    تساعد الرقاقات الضوئية أيضاً
    في كسر قيود نطاق التردد اللاسلكي.
  • 4:07 - 4:11
    يعمل الباحثون على استبدال
    ترددات التيراهرتز
  • 4:11 - 4:13
    بالجيجاهرتز،
  • 4:13 - 4:16
    لنقل البيانات أسرع بالاف المرات.
  • 4:16 - 4:18
    لكنها إشارات قصيرة المدى:
  • 4:18 - 4:20
    تمتصها الرطوبة في الهواء،
  • 4:20 - 4:22
    أو تعترضها البنايات الشاهقة.
  • 4:22 - 4:25
    مع رقائق الإرسال الضوئية
  • 4:25 - 4:27
    الموزعة عبر المدن،
  • 4:27 - 4:31
    يمكن نقل إشارات التيتاهرتز
    عبر مسافات بعيدة.
  • 4:31 - 4:34
    يمكنها القيام بذلك بواسطة وسيط مستقر،
  • 4:34 - 4:39
    وجعل الاتصال اللاسلكي الفائق
    السرعة حقيقة واقعية.
  • 4:39 - 4:41
    طوال تاريخ البشرية،
  • 4:41 - 4:44
    منحنا الضوء الرؤية والحرارة،
  • 4:44 - 4:49
    وكان بمثابة رفيق وفي
    في استكشافنا للعالم المادي.
  • 4:49 - 4:53
    الآن حَملنا الضوء بالمعلومات وأعدنا توجيهه
  • 4:53 - 4:56
    ليعمل على طول طريق سريع
    من الألياف البصرية
  • 4:56 - 4:59
    مع العديد من المخارج الضوئية
    المتكاملة المختلفة
  • 4:59 - 5:03
    لبناء عالم افتراضي اكثر امتداداً.
Title:
الشبكة الخفية التي تجعل الإنترنت ممكنا - Sajan Saini
Speaker:
Sajan Saini
Description:

في 2012، سجل فريق من الباحثين اليابانين والدنماركيين رقما عالميا، بنقل 1 بيتابايت من البيانات -أي مايعادل 10000 ساعة من الفيديوهات العالية الدقة- بواسطة كابل بطول 50 كيلومتر، في ثانية. لكنه لم يكن مجرد كابل، لقد كان نسخة مطورة من الألياف البصرية- الشبكة الخفية التي تربط عالمنا وتجعل الأنترنت ممكنا. ما هي الألياف البصرية وكيف تعمل؟ ساجان سايني يستكشف هذه التكنولوجيا الحيوية.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:03

Arabic subtitles

Revisions