جائزة نوبل لفيزياء الرقمنة

حصل تشارلز كاو  Charles K. Kao على جائزة نوبل للفيزياء للعام 2009 "للإنجازات المؤسسة الخاصة بنقل الضوء في الألياف للاتصالات الضوئية". مناصفة مع  ويلارد نويل وجورج سميث Willard S. Boyle and George E. Smith "لاختراعهما دارة من أنصاف النواقل لالتقاط الصورة حلت محل الفيلم الكيمائي الذي يتأثر بالضوء في آلات التصوير القديمة، والذي كان تظهيره يحتاج إلى معالجة كيمائية خاصة، وكان هذا يتطلب وقتاً لرؤية الصورة الملتقطة، على عكس الأمر حالياً مع الكاميرات الرقمية.  إضافة إلى أن هذا الاختراع سهّل تخزين الصورة رقمياً.

 وجاء في منح الجائزة أن: جائزة نوبل للفيزياء منحت لإنجازين علميين ساعدا في تهيئة أسس مجتمعات شبكة التواصل العالمية الحالية التي تربط المجتمعات. فقد ساعد هذان الإنجازان على خلق ابتكارات عملية للحياة اليومية وقدما أدوات جديدة للبحث العلمي.

فلقد أدى الاكتشاف الذي قام به تشارلز كاو إلى خرق في مجال الألياف الضوئية. وحسب بدقة كيف يُنقل الضوء لمسافات طويلة بألياف الزجاج الضوئي النقي. 

أثار حماس كاو همّة باحثين أُخر لمشاطرته رؤيته في إمكانات الألياف الضوئية الكامنة. وقد تم الوصول إلى أول ليف ضوئي صاف جداً بنجاح عام 1970.

تشكل الألياف الضوئية اليوم أنظمة نقل الاتصالات والمعلومات التي تغذي مجتمعنا الاتصالي. فقد سهّلت هذه الألياف (التي لا تفقد الإشارة المارة فيها إلا القليل القليل من استطاعتها) اتصالات الحزمة الواسعة مثل الإنترنت التي تغطي الكرة الأرضية حاملة على متنها شتى أنواع الاتصالات الهاتفية ونقل البيانات في كل الاتجاهات وكذلك الموسيقى والصور في أجزاء من الثانية. وإذا كان لنا أن نحسب طول الألياف البصرية المنتشرة في الأرض لوجدنا أنها قادرة على لف الكرة الأرضية بمقدار 25000 ألف مرة، وطولها يزداد آلاف الكيلومترات كل ساعة.

ألياف ضوئية

وقد ساهم في هذا النقل الصورة الرقمية التي تلتقط وتكون جاهزة للبث آنياً. ففي عام 1969 قام ويلارد بويل وجورج سميث باختراع تكنولوجيا لالتقاط الصورة باستخدام عناصر من أنصاف النواقل وهي عبارة عن عناصر الكشف الضوئي في الكاميرات الرقمية. وهذه التكنولوجيا تستخدم الأثر الفوتو-كهربائي الذي وضع نظريته آينشتاين الذي منح عليه جائزة نوبل عام 1921(وليس نظرية النسبية!). وبواسطة هذا الأثر يتحول الضوء إلى إشارات كهربائية.

مكّن هذا الاختراع من خلق ثورة في عالم التصوير، إذ ساعدت الصيغة الرقمية للصورة على معالجة الصورة ونشرها. كما ساعدت هذه التكنولوجيا على استخدامها في المجال الطبي سواء في التشخيص أو الجراحة الميكروية. كما أصبحت الصورة الرقمية ضرورية في مجالات كثيرة من مجالات البحث العلمي.

غيرت هذه الاكتشافات البسيطة وجه العالم، ولولا هؤلاء الباحثين الثلاثة لما كان تواصلنا ممكنناً كما هو عليه الآن.