מי המציא את הסיבים האופטיים?


הסיבים האופטיים (Fiber optic cables) מאפשרים כיום להעביר את תעבורת האינטרנט לכל העולם, את כל תקשורת הטלפון והסלולאר הבינלאומית, לשלוח תמונות, וידאו ודואר אלקטרוני בחלקיקי שניה לכל מקום ועוד.

מי שאחראי להמצאה המדהימה הזו הוא המדען הסיני צ'ארלס קאו (Charles Kao) שהגה כבר ב-1966 את הרעיון להשתמש בסיבי זכוכית להעברת מידע ממקום למקום. הוא הצליח לחשב כיצד ניתן להעביר אור על פני מרחקים עצומים באמצעות סיבים אופטיים מבוססי זכוכית.

קאו ציין שלשיטה זו יהיו יתרונות על פני ההעברה של אותות חשמליים בכבלי נחושת, שבה האות החשמלי עובר פחות טוב ככל שהמרחק גדל. בהעברת מידע בסיבי זכוכית הוא ראה פתרון לבעיית הניחות הגבוה בכבלים ארוכים.

בהמשך לתכניתו וחזונו הטכנולוגי של קאו הצליחו ב-1970 חוקרי חברת הזכוכית האמריקאית קורנינג לייצר את הסיב האופטי הראשון. הפיתוח של סיבי הזכוכית היווה קפיצה טכנולוגית עצומה, שכן הוא איפשר העברה של אותות אור למרחקים של 100 קילומטרים. כדי להבין את גודל ההישג ניתן להשוותו למרחק של 20 מטרים בלבד, שבו ניתן היה עד אז להעביר מידע בכבלי הנחושת.

כיום משמשים הסיבים האופטיים תשתית שעליה עוברת במהירויות בלתי נתפסות כל תעבורת האינטרנט, הווידאו והטלפון בעולם.


הנה ממציא הסיב האופטי:

https://youtu.be/2-5sScP_fiw


ותולדות המצאת הסיב האופטי:

https://youtu.be/psXAkB6I7tA

בלב מתחם של טכנולוגיות מתקדמות בהונג קונג ניצב לו מבנה עתידני, מעט חייזרי, שניצב בין מבנים ובניינים רגילים לחלוטין.

המבנה הזה מזכיר חללית שהגיעה מעולם אחר. רק בסרטי מדע בדיוני רואים צורות כאלה ונשאלת השאלה מדוע נבנה מבנה עתידני שכזה כאן ובהונג קונג דווקא.

האודיטוריום החייזרי נקרא על שם המדען והממציא הסיני צ'ארלס קאו (Charles Kao). האיש הגה רעיון טכנולוגי שבמידה רבה היה העתיד, אבל מהווה את ההווה הטכנולוגי של כולנו היום.

לרעיון הזה קוראים לו סיבים אופטיים.

בלעדיו כנראה שלא היו לנו יוטיוב, נטפליקס, ספוטיפיי, ויקיפדיה וגוגל. או לפחות הם היו צל חיוור ופרימיטיבי של השירותים המקוונים והמופלאים שאנו מכירים היום.

הסיפור שלו מתחיל בעובדה ידועה לכל מהנדס מתחיל. גם צ'ארלס קאו ידע, כמו מהנדסים רבים בעולם, שבהעברת אותות בכבלי נחושת, האות החשמלי סובל מניחות גבוה ככל שאורך הכבל, או המרחק, גדלים. כלומר, האות החשמלי לא עובר באופן יעיל למרחקים גדולים וככל שאורך הכבל גדל, האות הולך ונחלש.

קאו היה הראשון שהעלה את הרעיון להשתמש בסיבי זכוכית להעברת מידע כזה. כבר ב-1966 הבחין האיש ביתרונות של שיטה זו, על פני העברת אותות חשמליים בכבלי נחושת.

הוא חישב בזהירות כיצד להעביר אור על פני מרחקים גודלים באמצעות סיבים אופטיים העשויים מזכוכית. בזכות הפיתוח שלו נהיה אפשרי להעביר אותות אור על פני מאה קילומטרים, בהשוואה ל-20 מטרים בכבלים שהיו זמינים עד לשנות השישים.

כלומר, קאו מצא פתרון טכנולוגי שהקפיץ את יעילות ההעברה של מידע פי 5,000.

אוקיי, זה מרשים, אבל איך זה נוגע לעתיד?

כי ההתלהבות של קאו נתנה השראה לחוקרים אחרים לחלוק את החזון שלו, שתורגם לפיתוח מהיר של כבל אופטי, שעבר לייצור המוני רק ארבע שנים מאוחר יותר, ב-1970.

בשנת 1970 יוצר הסיב האופטי הראשון, על ידי מספר חוקרים בחברת הזכוכית האמריקאית קורנינג. כבר אז היא אפשרה לא מעט, אבל הצורך הגדול באמת בטכנולוגיה הזו היה מעבר לפינה.

שני עשורים אחר-כך יוולד האינטרנט שאנו מכירים וייתן את האות לצורך האינסופי במהירות העברה, ברוחב פס ובמרחקים עולמיים שבהם יעבור המידע. הכבל האופטי הלך ושופר. כבלים הונחו באוקיינוסים וחיברו כמעט כל מקום בעולם לרשת העולמית.

הסיבים האופטיים של היום מאפשרים להעביר את כל התקשורת ולקיים את החברה העולמית והמקושרת בה אנו חיים. הטכנולוגיה שהוא הגה נושאת כיום על גבה את כל תעבורת האינטרנט, הטלפוניה, התמונות, הטקסטים והווידאו - והכל בחלקיקי שניה.

וכך נבנה, על שמו של האיש, אודיטוריום צ'ארלס קאו בפארק המדע של הונג קונג. פארק מדע זה הוא אזור תעשיית היי טק, הממוקם בטריטוריות החדשות של הונג קונג, בסמוך לאוניברסיטה הסינית של הונג קונג. במתחם זה פועלים הרבה חברות הייטק וסטארטאפים ומהמבנה הזה קשה להתעלם. יתכן אף שמי שיוצרים את העתיד הטכנולוגי של העולם המודרני, מקבלים ממנו השראה לפיתוחים הבאים שישנו את העולם.


הנה האודיטוריום על שמו בתוך פארק המדע של הונג קונג:

https://youtu.be/BHmRIcDyi74


והסיב האופטי שהוא המציא ומשנה את העולם (עברית):

https://youtu.be/q633B3EqUhk