K

rólewska Szwedzka Akademia Nauk zadecydowała o przyznaniu Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki, dzieląc ją między dwa innowacyjne odkrycia. Amerykanin chińskiego pochodzenia Charles K. Kao odebrał laur za „innowacyjne osiągnięcia w zakresie komunikacji optycznej, dotyczące transmisji światła we włóknach”. Natomiast pozostali dwaj laureaci - Willard S. Boyle oraz George E. Smith wspólnie odebrali Nagrodę Nobla za wynalezienie półprzewodnikowego urządzenia o nazwie „matryca CCD”.

Tegoroczna Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki została przyznana dwóm naukowym osiągnięciom, które przyczyniły się do sformułowania podstaw współczesnej sieci społeczeństw. Nagrodzeni naukowcy sformułowali wiele praktycznych innowacji pomocnych w życiu codziennym oraz dostarczyli nowe narzędzia do badań naukowych.

W 1966 roku Charles K. Kao dokonał przełomowego odkrycia w dziedzinie optyki światłowodowej. Starannie obliczył jak przepuszczać światło na dużych odległościach, za pomocą szklanych światłowodów.   Z włókna najczystszego szkła możliwe jest przekazanie sygnałów światła na ponad 100 kilometrów, w porównaniu z jedynie 20 metrami dostępnymi w 1960 roku. Entuzjazm Charles’a K. Kao podzieliło wielu naukowców, którzy chętnie wspierali teorię o przyszłości potencjału światłowodów. Pierwsze ultraczyste włókna zostały z powodzeniem wyprodukowane zaledwie cztery lata później, w 1970 roku. Dzisiejsze światłowody tworzą układ krążenia, który odżywia naszą społeczną komunikację. Te niskie szklane włókna ułatwiają globalną komunikację szerokopasmową, taką jak Internet.
Światła  w postaci cienkich nici szklanych emitują niemal wszystkie usługi telefoniczne oraz dane przesyłane w każdym kierunku. Tekst, muzyka, zdjęcia oraz wideo mogą być przenoszone na całym świecie w ułamku sekundy.
Gdybyśmy mieli rozwinąć wszystkie włókna szklane otrzymalibyśmy pojedynczą nić o długości miliarda kilometrów,co wystarczyłoby na otoczenie kuli ziemskiej minimum 25 tys. razy, i ta wartość rośnie o tysiące kilometrów na godzinę.

Duży udział w ruchu składa się z obrazów cyfrowych, które stanowią drugą część nagrody. W 1969 roku  Willard S. Boyle oraz George E. Smith wynaleźli pierwszą udaną technologię wizualizacji, używając cyfrowego czujnika – CCD (element światłoczuły). Technologia CCD wykorzystuje efekt fotoelektryczny, teoretycznie jak u Alberta Einsteina, który otrzymał Nagrodę Nobla w 1921 roku. W tym celu światło przekształca się w elektryczne sygnały. Wyzwaniem przy projektowaniu sensora obrazu było zebranie i odczytanie sygnałów w dużą ilość punktów obrazu, pikseli, w krótkim czasie. CCD jest elektronicznym okiem kamery cyfrowej. To odkrycie zrewolucjonizowało fotografię, odpowiadając na pytanie  jak światło może być zapisywanie w formie elektronicznej, a nie w formie filmu.  Postać cyfrowa ułatwia przetwarzanie oraz rozpowszechnianie obrazów. Technologia CCD jest również używana w wielu programach medycznych, np. obrazowanie wnętrza ludzkiego ciała, zarówno w diagnostyce jak i mikrochirurgii.      

Fotografia cyfrowa staje się niezastąpionym narzędziem w wielu dziedzinach naukowych. CCD otworzyło nowe możliwości wcześniej niepublikowanych wizualizacji. To odkrycie daje nam krystalicznie czyste obrazy odległych miejsc wszechświata, jak również głębin oceanów.  

Żródło: www.sciencedaily.com