مقدمة في الإلكترونيات

هل يمكنكم حتى تخيل كيف ستكون الحياة … … بدون الهواتف الذكية؟ منذ سنوات قليلة لم يكن للهاتف… … إتصال بالانترنت … … أو شاشة ملونة … … لم يكن حتى يشغل الموسيقى! وقبل ذلك بقليل من السنوات… … كان علينا البقاء في مكان واحِد اذا اردنا استخدام الهاتف! في ذلك الوقت، كنا نحتاج لأشياء كثيرة لعمل كل ما يقوم الهاتف بعمله اليوم. الهواتف الذكية، وانواع الالكترونيات الأخرى، غيرت حياتنا بطرق عديده… … وكل ذلك بدأ بـ: الراديو… منذ مائة سنة فقط، تمكن المخترعون لأول مرة من ارسال رسالة… … في شكل موجة راديو عبر الهواء… … والتي امكن تحويلها الى صوت! الموسيقى والكلام، تُرسل عبر مسافات طويلة، بدون أية أسلاك؟ بدا ذلك كشئ معجِز. مستقبلات الراديو الأولى تطلبت من المستمع استخدام سماعات الرأس، فالإشارة كانت ضعيفة جدا. ثم جاء جون أمبروز فليمنج، واكتشف شيئا تبين انه مهم. لاحظ انه اذا اخذنا مصباحا عاديا، واضفنا له قطبا كهربائيا ثانيا، سنحصل على آلة يمكنها تضخيم التيار الكهربائي. اختراعه -- الصمام المُفَرغ -- جعل من سماع الراديو تجربة أكثر متعة بكثير. … وسرعان ما بَثت محطات الراديو في جميع أنحاء العالم. لكن الصمام المُفَرغ أفاد بأشياء أخرى بخلاف تحسين صوت الراديو. الصمام المُفَرغ لا يضخم الإشارة الكهربائية فحسب -- يمكنه أيضا العمل كمفتاح كهربائي -- كبوابة صغيرة -- يمكنها الفتح والغلق، للسماح للتيار الكهربائي بالعبور. حتى هذه النقطة من الزمن، استُخدمت الكهرباء غالبا لنقل الطاقة. لكن مع الالكترونيات، استُخدمت الكهرباء لنقل ومعالجة البيانات. اذا دمجنا بعنايةٍ مجموعة من الصمامات المُفَرغة، للاستفادة من قابليتها لفتح وغلق التيار، يمكن استخدام الإشارات الكهربائية للتعبير عن الارقام. وقد أدى هذا إلى ظهور أول كمبيوتر. استغرق بناؤه ثلاث سنوات، واستَخدم أكثر من 17000 صمام مُفَرغ - - وكُشف عنه الغطاء عام 1946: إنياك. قام إنياك بتنفيذ العمليات الحسابية اسرع بالف مرة من اي جهاز اخر في ذلك الوقت، ولذلك أطلق عليه "المخ العملاق" - وهو اسم ملائم، فقد كان يزن أكثر من خمسة وعشرين طَنا! لتطوير إنياك، بدأ العلماء في البحث عن صمامات مُفَرغة اصغر واقوى. ولكن الحل لم يكن في تطوير الصمام المُفَرغ. ولكن كان في … الترانزستور! يقوم الترانزستور بكل مهام الصمام المُفَرغ ولكن بطريقة اسرع، وارخص، واكفأ، ويمكن جعله أصغر بكثير. يُصنع الترانزستور من مواد تتميز بخاصية توصيل الكهرباء بقدرة توصيل تتوسط بين المواد الموصلة والعازلة، وتسمى مواد شبه موصلة. أشباه الموصلات تعتبر اساسَ جميعِ الالكترونيات الحديثة. بحلول عام 1970، أصبح الترانزستور صغيرا و رخيصا جدا لدرجة انه يمكن وضع الآلاف منه داخل رقاقة شبه موصلة صغيره الدارة المتكاملة. ومنذ ذلك الوقت، تمكن العلماء من ‪وضع المزيد والمزيد من قطع الترانزستور‬ بكل دارة متكاملة… … تضاعف عدد قطع الترانزستور بكل رقاقة كل سنتين. توجد الدارات المتكاملة اليوم في… أجهزة الكمبيوتر المعدات الطبية، الألعاب، الثلاجات، … والجهاز الذي أمامك مباشرة الان، وهو في الواقع أقوى بأكثر من مائة ألف مرة مما كان عليه إنياك. وسريعا سيُستبدل هو الآخر.. بشئ اكثر ذكاء وقوه...