İnterneti mümkün kılan gizli ağ - Sajan Saini

Tüm derse ulaşmak için: https://ed.ted.com/lessons/the-hidden-network-that-makes-the-internet-possible-sajan-saini

2012'de, bir araştırma ekibi - 10.000 saatlik yüksek kalitede videoya tekabül eden -1 petabit verinin, 50 kilometrenin üzerinde kablo ile bir saniyede aktarılmasıyla dünya rekoru kırdı. Bu herhangi bir kablo değildi. Gezegenimizi birbirine bağlayan ve interneti mümkün kılan gizli bir ağ olan fiber optiğin geliştirilmiş versiyonuydu.

Ders yürütücüsü Sajan Saini, yönetmen Artrake Studio.

2012 yılında

Japon ve Danimarkalı araştırmacılardan
oluşan bir ekip dünya rekoru kırdı.

1 petabit verinin,

ki bu 10.000 saatlik
yüksek kaliteli video demek,

50 kilometreden uzun kabloyla
bir saniyede aktarılması ile.

Bu herhangi bir kablo değildi.

Fiber optiğin
geliştirilmiş bir versiyonuydu,

gezegenimizi birbirine bağlayan

ve interneti mümkün kılan gizli ağ.

Onlarca yıldır

şehirler ve ülkeler
arasındaki uzun mesafeli iletişim,

elektrik sinyalleri ile taşınmaktaydı,

bakırdan yapılmış kablolarla.

Bu oldukça yavaş ve verimsizdi,
metal kablolar veri hızını sınırlıyor

ve enerji, boşa harcanmış ısı olarak
kayboluyordu.

Ama 20. yüzyılın sonlarında

mühendisler aktarımı daha ileriye
taşıyacak bir yöntemde uzmanlaştılar.

Metal yerine,

cam dikkatlice eritilerek
daha esnek yüzlerce kilometre uzunluğunda

ve saç telinden daha kalın olmayan
fiber kıllara dönüştü.

Ve elektrik yerine,

bu kıllar dijital veriyi
temsil eden ışık sinyallerini taşır.

Ama ışık camın arasından geçmeden,
nasıl cam ile taşınır?

Bu "toplam iç yansıma"
olarak bilinen bir olguda gizli.

Isaac Newton'un zamanından beri

optikçiler ve bilim insanları
ışığın büküldüğünü biliyorlardı,

havayla su veya cam gibi
malzemelerin arasından geçerken

camın içindeki bir ışık ışını
yüzeyine dik açı ile çarptığında kırılır

veya havaya geçiyormuş gibi bükülür.

Ama ışın yüzeye daha yakın
bir açı ile ilerlerse

daha uzağa bükülür ve içeride hapsolur,

cam içinde yansımaya devam eder.

Doğru koşullarda,

saydam olan bir şey,
dünyadan saklanabilir.

Elektrik ve radyo ile karşılaştırıldığında

fiber optik sinyaller uzun
menzilde hemen hemen hiç kaybolmaz,

az miktarda güç israfı olur

ve fiberler çok keskin bükülemezler

aksi hâlde ışık dışarı sızar.

Günümüzde, tek bir optik kıl
birçok ışık dalgaboyunu taşımaktadır,

hepsi farklı bir veri kanalıdır.

Ve fiber optik kablo
bu fiber kıllardan yüzlercesini içerir.

Bir milyon kilometrenin üzerinde
kablo okyanus tabanını taramaktadır

kıtaları birbirine bağlamak için,

bu Ekvator çevresini
30 kere dönmeye yeterlidir.

Fiber optikler ile uzaklık

veriyi neredeyse hiç sınırlamayarak

internetin gezegensel bir bilgisayara
dönüşmesine olanak sağlar.

Giderek artarak

mobil iş ve faaliyetlerimiz
çok çalışan sunucu birliğine dayanmakta,

dünya genelinde devasa
veri merkezlerinde depolanmaktadır.

Buna bulut programlama denmektedir

ve iki büyük probleme neden olmaktadır:

ısı kaybı ve bant genişliği rağbeti.

İnternet trafiğinin büyük bir kısmı,
veri merkezlerinde mekik dokumaktadır,

binlerce sunucunun birbirine geleneksel
elektrik kablolarıyla bağlı olduğu.

Çalışma enerjilerini yarısı
ısı olarak boşa gitmektedir.

Bu arada kablosuz bant genişliğine
rağbet istikrarlı bir şekilde artmaktadır

ve mobil cihazlarda
kullanılan gigahertz sinyalleri

veri dağıtım sınırlarına ulaşmaktadır.

Görünen o ki fiber optikler,
kendi iyiliği için fazla iyidir çünkü

çok yüksek bulut ve mobil programlama
beklentilerini daha da ateşlemektedir.

Ama bağlantılı bir teknoloji olan
entegre fotonik imdada yetişti.

Işık sadece optik kablolarla değil

ayrıca çok ince silikon
kablolar ile de yönlendirilebilir.

Silikon kablolar, ışığı
fiber kadar iyi yönlendiremez.

Ama mühendislerin,

yüz kilometrelik
fiber optik ağındaki tüm cihazları

sunuculara bağlanabilen
ufak fotonik çiplere küçültmesini

ve elektrik sinyallerini, optiğe ve
tekrar geriye dönüştürmesini sağlayabilir.

Bu elektrikten ışığa dönüşebilen çipler,
veri merkezlerindeki elektrik kablolarının

enerji etkin fiberlere dönüşmesini sağlar.

Fotonik çipler açık kablosuz bant
genişliği sınırında da yardımcı olabilir.

Araştırmacılar, mobil gigahertz
sinyallerinin terahertz frekanslarıyla

yer değiştirmesi sayesinde

binlerce kat daha hızlı veri taşınması
üzerinde çalışmaktadır.

Ama bunlar kısa menzilli sinyallerdir:

havadaki nem tarafından emilebilir

ya da yüksek binalar tarafından
engellenebilir.

Ufak kablosuzdan fibere dönüşen
fotonik verici çipler ile,

şehirler arasında dağıtılan

terahertz sinyalleri
uzun menzillerde aktarılabilir.

Sabit bir aracı olan
ışınsal fiber ile yapılabilir

ve hiper hızlı kablosuz bağlantı
gerçeğe dönüşebilir.

Tüm insanlık tarihi boyunca,

ışık bize görüş alanı ve ısı sağlamıştır,

keşfettiğimiz ve yerleştiğimiz fiziki
dünyada güvenilir bir arkadaş olmuştur.

Şimdi ışığı bilgi ile yöneterek
ve yeniden yönlendirerek,

fiber optik otobanı boyunca taşıyarak

birçok farklı entegre fotonik çıkışla,

daha da genişleyen
bir sanal dünya yaratabiliriz.