اختراعات: الاتصالات
-
فيليب رايس، ١٨٣٤-١٨٧٤، فيزيائي ومُخترع
»الحصان لايأكل سلطة الخيار«.
نجح فيليب رايس في اختراع أول هاتف. وأثناء عرض "التليفون" - الاسم الذي أطلقه رايس على اختراعه - تم عن عمد إرسال جملة عبثية تماماً لايُمكن للمُتلقي فهمها من خلال السياق. وهكذا يستطيع رايس إثبات نظريته أنه يمكن بالفعل إرسال المعلومات عن طريق خط كهربائي.
Foto: © xavier gallego morel / fotolia.com
اختراعات: اتصالات // صورة: © xaviergallegomorel / fotolia.com
أول تليفون
لتواصل عبر مسافات بعيدة – هذا ما كان يتمناه أيضاً الناس في القرن التاسع عشر. أجرى العديد من الباحثين آنذاك تجارباً مُستخدمين أجهزة كهربائية لنقل اللغة، حتى تمكن الألماني فيليب رايس الألماني عام ١٨٦١ من تحقيق نجاحاً كبيراً.
َوَن أول تليفون من صيوان أذن خشبي مُمسكاً ومشدوداً بأمعاء الحيوانات. يُحفز الكلام المنطوق هذا الغشاء فيُمَكِنه من الاهتزاز ويُحدث ذبذبة ويُغير نسبة الضغط بين الرقائق المعدنية والسلك مما يؤدي إلى اختلاف في تدفق التيارالذي يُعاد توجيهه إلى المُستقبِل ويُعاد تحويله لديه إلى أصوات بواسطة مُضخِم.
فارق رايس الحياة عام ١٨٧٤ دون أن يُسجل براءة اختراعه، وقد حصل فيما بعد ألكسندر جراهام بيل في الولايات المتحدة الأمريكية على براءة الاختراع في السابع من مارس عام ١٨٧٦.
َوَن أول تليفون من صيوان أذن خشبي مُمسكاً ومشدوداً بأمعاء الحيوانات. يُحفز الكلام المنطوق هذا الغشاء فيُمَكِنه من الاهتزاز ويُحدث ذبذبة ويُغير نسبة الضغط بين الرقائق المعدنية والسلك مما يؤدي إلى اختلاف في تدفق التيارالذي يُعاد توجيهه إلى المُستقبِل ويُعاد تحويله لديه إلى أصوات بواسطة مُضخِم.
فارق رايس الحياة عام ١٨٧٤ دون أن يُسجل براءة اختراعه، وقد حصل فيما بعد ألكسندر جراهام بيل في الولايات المتحدة الأمريكية على براءة الاختراع في السابع من مارس عام ١٨٧٦.
© berc / fotolia.com
موسيقى لجيب البنطلون
سواء أثناء ممارسة الرياضة أو في المترو أوالإجازة –دائماً ما يحمل الجميع موسيقته المفضلة معه في كل مكان. يسمح مُشغل إم بي ثري (MP3) بمساحة لاستيعاب آلاف الأغاني، ويرجع الفضل في ذلك إلى التطوير الذي حققه فريق عمل فراونهوفر مع كارل هاينز براندنبورج:
يتكيف ترميز الصوت إم بي ثري (MP3) مع خصائص السمع عند الإنسان. وتُخزن أجزاء الموسيقى التي نسمعها جيداً بشكل تفصيلي، كما يتم توفير الترددات غير الملحوظة بالنسبة لنا. يُمكن تقليل حجم البيانات المُراد حفظها بنسبة ٩٠ بالمئة. دخلت أول مُشغلات الإم بي ثري (MP3) إلى الأسواق في التسعينيات.
يتكيف ترميز الصوت إم بي ثري (MP3) مع خصائص السمع عند الإنسان. وتُخزن أجزاء الموسيقى التي نسمعها جيداً بشكل تفصيلي، كما يتم توفير الترددات غير الملحوظة بالنسبة لنا. يُمكن تقليل حجم البيانات المُراد حفظها بنسبة ٩٠ بالمئة. دخلت أول مُشغلات الإم بي ثري (MP3) إلى الأسواق في التسعينيات.
© picture alliance / Everett Collection
المعيار الدولي للفيديو
بث مباشر للأوليمبيات، والأغاني المصورة، والأفلام القصيرة وأفضل وأنجح الأفلام السينمائية. واليوم يُمكن استقبال الصور المتحركة على الأجهزة المحمولة بأعلى جودة دون أدنى مشكلة ، وذلك بفضل عملية ضغط الفيديو التي تتيح إماكنية ضغط الأفلام عند نقلها.
إتش ٢٦٤ (H. ٢٦٤) هو حالياً المعيار الدولي لضغط بيانات الصوت والصورة والذي قام بتطويره باحثون من برلين. يَسمح هذا المعيار بضغط البيانات دون الإضرار بالجودة بشكل ملحوظ، لأن من كل صورة يتم فقط نقل الأجزاء التي تتغير. أما الأجزاء الباقية كما هي يمكن حسبها من تسلسل الصور السابق.
إتش ٢٦٤ (H. ٢٦٤) هو حالياً المعيار الدولي لضغط بيانات الصوت والصورة والذي قام بتطويره باحثون من برلين. يَسمح هذا المعيار بضغط البيانات دون الإضرار بالجودة بشكل ملحوظ، لأن من كل صورة يتم فقط نقل الأجزاء التي تتغير. أما الأجزاء الباقية كما هي يمكن حسبها من تسلسل الصور السابق.
© picture alliance / The Advertising Archives
العالم في غرفة المعيشة
تُوفر التليفزيونات الحديثة صورعالية الجودة تُطابق جودة أفلام السينما، ووصلت أجهزة التليفزيون الرقمية إلى نهاية فترة تطوراستمرت طويلاً بدأت عام ١٩٣١. وقد قام مانفريد فون أردنه حينذاك بعرض أول جهاز تليفزيون إلكتروني في معرض راديو برلين (معرض إيفا برلين). يتكون الجهاز من أنبوب شعاع الكاثود الذي يُطلق عليه أيضاً اسم أنبوب براونشيه، تَعرض حزمة إلكترونية بداخل الأنبوب عُنصورات على لوح زجاج مطلية بالفسفور. وقد بدا الجمهور متحمساً، كما تَصَدرهذا الاختراع الصفحة الرئيسية لجريدة نيويورك تايمز.
يُعتبر مانفريد فون أردنه مُخترعاً بارزاً، حيث قام وهو في السادسة عشر من عمره بتسجيل أول براءة اختراع، وعندما فارق الحياة عام ١٩٩٧ حصل على حوالي ٦٠٠ اختراع وبراءة اختراع في مجالات مختلفة.
يُعتبر مانفريد فون أردنه مُخترعاً بارزاً، حيث قام وهو في السادسة عشر من عمره بتسجيل أول براءة اختراع، وعندما فارق الحياة عام ١٩٩٧ حصل على حوالي ٦٠٠ اختراع وبراءة اختراع في مجالات مختلفة.
© picture alliance / akg
حفل موسيقي للجميع
أوركسترا سيمفوني مُناسب لجميع غرف المعيشة؟ بدا ذلك شيئاً لايمكن تصوره لفترة طويلة. في عام ١٨٨٧صنع إيميل برلينر المولود بمدينة هنوفر جهازاً يمكن من خلاله حفظ الموسيقى. تتلخص فكرته في الآتي: تُنقل الموجات الصوتية في حركات أفقية لإبرة، وتُنقش الذبذبات داخل أسطوانة مستديرة – يطلق سكان برلين عليها اسم "أسطوانة تسجيل".
الجهاز الذي يجعل النغمات مسموعة سُمي بـ "الجراموفون". يمكن من خلاله تشغيل الموسيقى دائماً وفي كل مكان. أول أجهزة جراموفون كانت لابد أن تُرفع باستخدام ذراع تدوير يدوي. وظهرت فيما بعد أجهزة الجراموفون الإلكترونية.
الجهاز الذي يجعل النغمات مسموعة سُمي بـ "الجراموفون". يمكن من خلاله تشغيل الموسيقى دائماً وفي كل مكان. أول أجهزة جراموفون كانت لابد أن تُرفع باستخدام ذراع تدوير يدوي. وظهرت فيما بعد أجهزة الجراموفون الإلكترونية.
© Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts / Axel Griesch
ُختبئ في الضوء
الخدمات المصرفية الإلكترونية، بيانات العملاء، المناقشات المهمة – هناك معلومات كثيرة التي يود البعض تداولها مع أشخاص معينة فقط. كيف يمكن حماية البيانات عند تدوالها من قراصنة الكمبيوتر (الهاكرز)؟ يُعد التشفير الكمومي حلاً واعداً. يُحجب مفتاح سري إذا جاز التعبير في تسلسل للفوتونات (كم ضوئي).
ولأن الصدفة هنا تلعب دوراً كبيراً فلا يمكن فك التشفير. والأهم من ذلك: يتم بالتأكيد اكتشاف الجاسوس نظراً لأن كل تفاعل يُحدث تغييراً في الكم. ويتلخص التحدِ في أن الفوتونات تقطع مسافة طويلة لنقلها والأفضل عبر القمر الصناعي. نَجح باحثي معهد ماكس بلانك في مدينة إرلانجن عام ٢٠١٤ في بعث الضوء الكمومي بواسطة جهاز الليزر عن طريق الجو – مما تعد خطوة مهمة لنقل البيانات بشكل آمن.
» فيديو "الفيزياء الكمية – التصنت عن طريق الصدفة "
ولأن الصدفة هنا تلعب دوراً كبيراً فلا يمكن فك التشفير. والأهم من ذلك: يتم بالتأكيد اكتشاف الجاسوس نظراً لأن كل تفاعل يُحدث تغييراً في الكم. ويتلخص التحدِ في أن الفوتونات تقطع مسافة طويلة لنقلها والأفضل عبر القمر الصناعي. نَجح باحثي معهد ماكس بلانك في مدينة إرلانجن عام ٢٠١٤ في بعث الضوء الكمومي بواسطة جهاز الليزر عن طريق الجو – مما تعد خطوة مهمة لنقل البيانات بشكل آمن.
» فيديو "الفيزياء الكمية – التصنت عن طريق الصدفة "
يمكنك التعرف على المزيد من الاختراعات في المجالات الآتية:
