نخستین پرتو ایکس به بدن انسان تابیده شد؛ تونل زمان - ۱۷ آبان
سالها پشی در چنین روزی، پرتویی که استخوان را آشکار کرد، دنبالهداری که به پیشبینی تن داد و قطعهای ژرمانیومی که جهان دیجیتال را ساخت.
سالها پشی در چنین روزی، پرتویی که استخوان را آشکار کرد، دنبالهداری که به پیشبینی تن داد و قطعهای ژرمانیومی که جهان دیجیتال را ساخت.
گاهی یک کشف یا اختراع، چیزی را ممکن میکند که تا پیش از آن حتی تصورش هم دشوار بود؛ دیدن استخوانهای بدن بدون جراحی، پیشبینی بازگشت جرمی آسمانی با چند محاسبه و جا دادن اجزای یک مدار الکترونیکی روی قطعهای کوچک از نیمهرسانا. این دستاوردها فقط مرزهای دانش را جابهجا نکردند؛ مسیر زندگی روزمرهی انسان و پیشرفت فناوری را هم برای همیشه تغییر دادند.
در تونل زمان امروز، از کشف پرتو ایکس بهدست ویلهلم رونتگن و پیشبینی مشهور ادموند هالی دربارهی بازگشت دنبالهدارش میگوییم؛ سپس به سراغ تولد مدار مجتمع و تلاش جک کیلبی و رابرت نویس میرویم؛ اختراعی که راه را برای ساخت تراشههای امروزی و دنیای الکترونیک مدرن هموار کرد.
نور آزمایشگاه خاموش بود؛ اما صفحهی پوشیده از مادهی فلورسنت میدرخشید. ۱۳۱ سال پیش، ویلهلم رونتگن هنگام کار با لولهی پرتو کاتدی در دانشگاه وورتسبورگ دید که تابشی ناشناخته از پوشش مقوایی میگذرد. منشا تابش روشن نبود، پس رونتگن نام ریاضیِ مجهول را بر آن گذاشت و پرتو ایکس متولد شد.
یک درخشش کمجان، دیوار میان چشم انسان و استخوان را برداشت
حدود ۶ هفته بعد، آنا برتا رونتگن دستش را نزدیک صفحهی عکاسی نگه داشت. نوردهی نزدیک به ۱۵ دقیقه طول کشید و تصویری از استخوانها و حلقهی او پدیدار شد. روایتی مشهور میگوید آنا برتا با دیدن تصویر احساس کرد مرگ خود را دیده است. رونتگن یافتههایش را در مقالهی «دربارهی نوعی پرتو جدید» شرح داد و در ۱۹۰۱ نخستین جایزهی نوبل فیزیک را گرفت.
دستگاه ابتدایی رونتگن تنها سایهای تخت از ساختارهای بدن ثبت میکرد؛ سامانههای سیتیاسکن امروزی صدها تصویر پرتو ایکس را به برشهای سهبعدی تبدیل میکنند. همان تابش نامرئی اکنون شکستگی و تومور را آشکار میسازد، چمدانها را میکاود و بدون بریدن قطعات صنعتی، ترکهای پنهانشان را نشان میدهد.
آسمان ابری سنت هلنا برای اخترشناسی ایدئال نبود؛ اما ادموند هالی دست خالی بازنگشت. او که ۳۷۰ سال پیش زاده شد، میان سالهای ۱۶۷۶ تا ۱۶۷۸ موقعیت ۳۴۱ ستارهی نیمکرهی جنوبی را ثبت کرد. فهرست حاصل، نقشهی آسمانی اروپا را به سوی جنوب گسترش داد و هالی جوان را به عضویت انجمن سلطنتی رساند.
هالی بازگشت دنبالهدار را دید، اما نه با چشم؛ با محاسبه
شاهکار مشهورتر هالی از کنار هم گذاشتن گزارشهای قدیمی شکل گرفت. مدار دنبالهدارهای دیدهشده در سالهای ۱۵۳۱، ۱۶۰۷ و ۱۶۸۲ چنان شبیه بود که او هر سه را ظهورهای یک جرم دانست و بازگشتش را برای ۱۷۵۸ پیشبینی کرد. دنبالهدار با چرخهای نزدیک به ۷۶ سال برگشت؛ اما هالی که در ۱۷۴۲ درگذشته بود، تحقق پیشبینی و پیوند نامش با آن را ندید.
نقش هالی به آسمان محدود نماند. او اسحاق نیوتن (Isaac Newton) را به تکمیل «اصول ریاضی فلسفهی طبیعی» ترغیب کرد، روند چاپ را پیش برد و هزینهی انتشار نسخهی ۱۶۸۷ را از جیب خود پرداخت. پیشبینی دنبالهدار نشان داد قانونهای گرانش میتوانند گذشتهی پراکنده را به آیندهای محاسبهپذیر بدل کنند؛ همان بنیانی که محاسبهی مدار سیارهها، کاوشگرها و اجرام نزدیک زمین هنوز بر آن تکیه دارد.
آزمایشگاه تگزاس اینسترومنتس در تابستان ۱۹۵۸ خلوت شده بود. جک کیلبی ، کارمند تازهوارد، هنوز مرخصی نگرفته بود و فرصت یافت مسئلهای را دنبال کند که صنعت الکترونیک را گرفتار کرده بود. هر دستگاه تازه به قطعات و سیمهای بیشتری نیاز داشت و پیچیدگی مونتاژ، کوچکسازی را دشوار میکرد.
کیلبی که ۱۰۳ سال پیش زاده شد، راهحل را در ساخت اجزای مدار روی یک قطعهی نیمهرسانا یافت. نمونهی ژرمانیومی او با سیمهای طلایی ظاهری زمخت داشت؛ اما در ۱۲ سپتامبر ۱۹۵۸ کار کرد. رابرت نویس چند ماه بعد طرحی سیلیکونی و مناسبتر برای تولید انبوه ارائه داد؛ از همین رو هر دو بهعنوان مخترعان مستقل مدار مجتمع شناخته میشوند.
فاصلهی نمونهی سیمکشیشدهی کیلبی تا تراشههای امروزی، داستان فشردهشدن یک صنعت کامل روی برشی کوچک از ماده است. مدارهای مجتمع حالا میلیاردها ترانزیستور را در خود جای میدهند و از تلفن و خودرو تا تجهیزات پزشکی و فضاپیما را به حرکت درمیآورند. کیلبی در ساخت ماشینحساب دستی و چاپگر حرارتی نیز مشارکت کرد و در ۲۰۰۰ نیمی از جایزهی نوبل فیزیک را برای سهمش در اختراع مدار مجتمع گرفت.