Sedikit penjelasan tentang kontribusi fisika dalam bidang TI : Beberapa orang mungkin percaya bahwa abad ke-20 dan 21 fisika penelitian memiliki kurang dari dampak langsung pada kehidupan sehari-hari dari biologi, kimia, teknik, dan bidang lainnya. Mungkin mereka menganggap fisika sebagai upaya abstrak, misterius, atau murni akademis. Orang lain berpikir bahwa fisika hanya memberikan kontribusi untuk pertahanan nasional dan pencitraan medis . Saya membuat halaman ini untuk menghilangkan mitos-mitos. Hampir semua orang akan setuju bahwa komputer, transistor, dan World Wide Web adalah salah satu penemuan terbesar abad ke-20. Ekonom dan awam sama tahu bahwa ekonomi seluruh dunia saat ini terkait erat dengan teknologi ini. Kehidupan sehari-hari sebagian besar penduduk bumi akan jauh berbeda kalau bukan karena penemuan mereka. Sebagian besar akan setuju bahwa keunggulan Amerika dalam teknologi komputer dan informasi setidaknya ikut bertanggung jawab atas statusnya sebagai sebuah "negara adidaya ekonomi." Kekayaan negara-negara lain seperti Jepang, Taiwan, negara-negara di Eropa Barat, dan lain-lain juga disebabkan, sebagian, untuk embracement mereka, dan kontribusi pada, era informasi. Baca di bawah untuk mempelajari fakta-fakta yang kurang dikenal: Komputer digital elektronik, transistor, laser, dan bahkan World Wide Web semua ditemukan oleh fisikawan. Penemuan ini membentuk dasar dari teknologi modern. Tentu saja, ada banyak contoh lain tentang bagaimna fisika penelitian telah menguntungkan masyarakat bahwa saya tidak memiliki ruang untuk membahas di sini. Sebagai contoh, salah satu bidang penelitian aktif yang menunjukkan janji untuk mempengaruhi masyarakat luas superkonduktivitas . Yang pertama "suhu rendah" superkonduktor ditemukan pada tahun 1911 oleh fisikawan Kamerlingh Onnes ( 1913 Penghargaan Nobel dalam Fisika ), dan kelas ini bahan pertama kali dijelaskan secara matematis pada tahun 1957 oleh fisikawan Bardeen, Cooper, dan Schrieffer ( 1972 Penghargaan Nobel dalam Fisika ). Yang pertama "suhu tinggi" superkonduktor yang ditemukan pada tahun 1986 oleh Bednorz dan Müller ( 1987 Penghargaan Nobel dalam Fisika ). Seolah-olah hadiah atas untuk penelitian tentang superkonduktivitas tidak cukup, 2003 Penghargaan Nobel dalam Fisika juga berkaitan dengan superkonduktivitas. Lebih dari 100.000 makalah penelitian yang telah ditulis tentang fenomena superkonduktivitas suhu-tinggi, tetapi masih pemahaman tidak tercapai seperti mengapa mereka "superconduct" pada relatif "tinggi" suhu yang mereka lakukan. Didorong oleh keinginan untuk membuat bahan yang superconduct pada temperatur yang lebih tinggi (misalnya suhu kamar), dan karena saat ini dan potensi banyak aplikasi , ini terus menjadi salah satu daerah yang paling aktif penelitian dalam fisika hari ini. Hal ini juga diketahui bahwa siapa pun angka keluar deskripsi matematis benar
superkonduktivitas suhu-tinggi akan memenangkan Hadiah Nobel juga. Quantum Mekanika dan Elektron: Sebelum berbicara lebih lanjut tentang penemuan spesifik, saya ingin memperkenalkan ilmu pengetahuan dasar yang membuat mereka
jelaskan di bawah. Dan ketika fisikawan besar Paul Dirac pada tahun 1929
mengatakan bahwa semua kimia bisa, pada prinsipnya, dijelaskan dalam hal teori baru dirumuskan mekanika kuantum, beberapa orang mungkin percaya padanya. Tapi ternyata dia benar. Sejauh yang kita tahu, struktur dari setiap atom di alam semesta ditentukan oleh mekanika kuantum. Hari ini, semua ahli kimia dan ilmuwan material dilatih secara luas dalam mekanika kuantum, sebagaimana dibuktikan oleh kelas kimia di Harvard. Ahli biologi seperti Francis Crick , yang memenangkan 1962 Nobel dalam Kedokteran untuk penemuan DNA, menyadari beberapa tahun yang lalu bahwa bahkan biologi pada akhirnya diatur oleh hukum fisika dan mekanika kuantum. Sebuah pemahaman menyeluruh mekanika kuantum diperlukan untuk insinyur perangkat solid state seperti transistor . Transistor adalah blok bangunan elektronik dan komputer. Tidak mungkin untuk semikonduktor kesepahaman (blok bangunan transistor), atau materi apapun dalam hal ini, dengan fisika klasik saja (yaitu fisika yang dikenal sebelum penemuan mekanika kuantum dan relativitas). Fisika laser dan interaksi cahaya dengan materi dijelaskan oleh apa yang disebut elektrodinamika kuantum . Bahkan cahaya memasuki mata Anda dari layar
komputer memerlukan mekanika kuantum untuk memahami! fisika partikel Dasar menggambarkan blok bangunan fundamental alam semesta dalam bahasa
relativistik bidang teori kuantum , yang pada dasarnya mekanika kuantum dicampur dengan relativitas Einstein. Tanpa mekanika kuantum, "era informasi" (dan banyak ilmu pengetahuan modern) tidak akan ada saat ini. Ini penemuan elektron oleh JJ Thompson fisikawan pada tahun 1897 mungkin kurang dihargai pada saat
terjadinya, seperti pengembangan mekanika kuantum. Setelah semua, pada tahun 1897 mungkin terdengar seperti buang-buang uang untuk melakukan percobaan pada sebuah partikel yang terlalu kecil untuk pernah melihat. Tapi tentu saja, sekarang peradaban kita bergantung pada elektronik, kimia, ilmu material,
kedokteran, dll - yang semuanya memerlukan pemahaman dari elektron. Sulit untuk menempatkan label harga pada jumlah arus produk domestik bruto AS bahwa tidak akan ada tanpa penemuan-penemuan dari mekanika elektron dan kuantum. Tapi kemungkinan akan mencapai ke dalam triliunan dolar. Penemuan dari komputer , transistor, dan World Wide Web juga menjadi akar miliaran atau triliunan dolar dari perekonomian kita. The laser yang digunakan dalam serat optik , yang merupakan dasar untuk industri telekomunikasi global senilai lebih dari satu triliun dolar. The 1906 Nobel dalam Fisika diberikan kepada JJ Thomson untuk penemuan elektron. Para 1932 dan 1933 Hadiah Nobel diberikan untuk Heisenberg , Schrödinger , dan Dirac untuk pengembangan mekanika kuantum . Komputer: Komputer digital elektronik pertama dibangun di basement departemen fisika di Iowa State University pada tahun 1939 oleh Profesor John Atanasoff , yang memiliki Ph.D. dalam teori fisika dari University of Wisconsin, dan fisika mahasiswa pascasarjana nya Clifford Berry. Atanasoff diberi National Medal of Technology pada tahun 1990 oleh Presiden AS George Bush sebagai pengakuan atas penemuan ( gambar upacara ). John Gustafson, seorang Ames Laboratorium ilmuwan komputasi
dan Berry tidak menerima pengakuan yang tepat, setidaknya dari masyarakat umum, yang tidak tahu bahwa komputer digital elektronik diciptakan pada awal 1939, atau bahwa itu dirancang dan dibangun oleh fisikawan (mungkin banyak yang berpikir Bill Gates menemukan komputer?). Sungguh menakjubkan untuk berpikir bahwa industri komputer, sekarang bernilai dalam ratusan miliar dolar, berutang keberadaannya untuk seorang profesor fisika brilian dan mahasiswa pascasarjana berbakat, bekerja jauh di Iowa State University dengan dana penelitian Rp 650 (tidak ada yang tidak salah ketik), didorong oleh rasa ingin tahu mereka sendiri untuk berpikir, desain, dan membangun sesuatu yang benar-benar baru. Sudah pasti bahwa mereka tidak pernah bermimpi mesin sederhana mereka akan memiliki dampak yang besar pada dunia. Transistor: Pada tahun 1947, fisikawan muda di Bell Laboratories di New Jersey dimasukkan kontak emas dua 1/64th inci terpisah dari satu sama lain ke sepotong germanium dan, dengan beberapa kabel elektronik, menemukan bahwa sinyal yang keluar dari semikonduktor ini memiliki setidaknya 18 kali kekuatan sinyal masuk - dengan kata lain mereka telah mencapai
amplifikasi! Walter Brattain menulis dalam bukunya notebook laboratorium : "Sirkuit ini sebenarnya diucapkan berulang dengan beralih perangkat dan memperkecil keuntungan yang berbeda dalam tingkat tutur bisa didengar dan dilihat pada presentasi lingkup dengan tidak ada perubahan nyata dalam kualitas." Para ahli fisika - John Bardeen , Walter Brattain dan William Shockley - telah menemukan transistor, yang mengumpulkan mereka Hadiah Nobel pada tahun 1956 dan membuka jalan untuk revolusi telekomunikasi dan era informasi. Transistor yang dianggap oleh banyak untuk menjadi penemuan paling penting di abad ke-20. Beberapa mempertimbangkan nya penemuan telah menandai awal bidang fisika keadaan padat , salah satu daerah yang paling aktif dan penting dari penelitian hari ini fisika. Transistor adalah blok bangunan dari semua elektronik modern dan
komputer (segala sesuatu dari sebuah jam baterai dioperasikan, untuk pembuat kopi, ke ponsel, untuk superkomputer). Mikroprosesor untuk komputer pribadi modern, seperti Prosesor Intel Pentium 4 , mengandung sekitar 55 juta transistor masing-masing. Kecuali Anda cetak halaman ini dan membaca itu di hutan, ada jutaan transistor dalam satu meter dari Anda saat ini (dan bahkan di hutan Anda mungkin memiliki ponsel dan mengenakan jam tangan). Sebelum penemuan
Namun, meskipun ukuran dan biaya, tabung vakum berbasis ENIAC hanya mampu sekitar 1000 operasi matematika per detik, dibandingkan dengan sekitar 1 milyar operasi per detik untuk transistor berbasis saat ini komputer pribadi. Untuk
meletakkan ini dalam perspektif, kadang-kadang saya melakukan perhitungan fisika pada komputer desktop modern yang memakan waktu sekitar 30 menit untuk menjalankan. Ini hal yang baik saya tidak menggunakan ENIAC, atau perhitungan masing-masing akan mengambil 60 tahun! Tentu saja, superkomputer modern bahkan lebih cepat dari desktop. Sebuah perhitungan yang mengambil hanya 15 detik pada superkomputer tercepat saat akan mengambil 19.000 tahun pada ENIAC, artinya kita akan harus memulai perhitungan selama zaman es untuk itu harus selesai sekarang. Berkat transistor, komputer pribadi saat ini dapat pak semua kekuatan komputasi mereka ke dalam microchip kecil ukuran kerupuk yang
harganya hanya ratusan dolar dan beberapa menggunakan listrik sangat kecil. Jika komputer notebook modern yang dibuat dengan menggunakan tabung vakum, tabung, sistem tenaga, kabel dan peralatan pendingin akan mengisi sebuah pencakar langit seluruh! Ini juga telah menghitung bahwa ponsel akan menjadi ukuran George Washington monumen. Tabung vakum tidak hanya besar, mahal, dan panas, mereka juga tidak dapat diandalkan dan akan membakar keluar sering. Karena tabung benar-benar bersinar dan menyemburkan panas, mereka menarik ngengat dan serangga lainnya, yang disebabkan sirkuit pendek. Para ilmuwan harus secara berkala "debug", yang secara harfiah berarti mematikan komputer dan membersihkan bug mati (yang mengapa masih sampai hari ini, memperbaiki masalah komputer disebut debugging). Kekosongan tabung berbasis komputer dibangun untuk proyek SAGE , yang merupakan anak otak ahli fisika George E. Lembah , bahkan lebih besar dari ENIAC (sebenarnya mereka adalah komputer terbesar dalam sejarah). Masing-masing dari 23 komputer di jaringan SAGE, yang terakhir pergi online di tahun 1962, terdapat 55.000 tabung vakum, berat 250 ton, dan mengambil dua cerita dari sebuah bangunan. Total biaya proyek dari SAGE adalah sekitar $ 10 miliar (atau $ 60000000000 disesuaikan dengan inflasi), yang lebih dari dua kali lipat harga inflasi disesuaikan dari proyek Manhattan yang membangun bom atom pertama! Konsumsi daya mereka sangat besar, jika Anda menjalankan komputer SAGE di rumah Anda hari ini, tagihan listrik Anda akan menjadi sekitar $ 150.000 per bulan. Komputer SAGE merupakan terobosan untuk hari mereka. Tapi hari ini kalkulator tangan $ 8 diselenggarakan dibangun dengan transistor akan melakukan mereka, dan menggunakan baterai jam tangan untuk melakukannya. Keterjangkauan, ukuran kecil, dan kekuatan komputer modern dan elektronik tidak akan pernah tercapai tanpa penemuan transistor. Era informasi seperti yang kita tahu hanya tidak akan ada. World Wide Web: Pada 1980-an, ribuan fisikawan di CERN Particle Physics Laboratory di Jenewa diperlukan cara yang lebih baik untuk bertukar informasi dengan rekan-rekan mereka yang bekerja di berbagai universitas dan lembaga di seluruh dunia. Tim Berners-Lee, lulusan dari Oxford University dengan 1 Honors kelas dalam Fisika, menemukan World Wide Web di CERN pada tahun 1990 untuk memenuhi permintaan ini. Seiring dengan
perangkat lunak yang merupakan kunci untuk kegunaan Web, dengan akronim seperti URL (uniform resource locator) dan HTTP (hypertext transfer protocol). Pengawas Berners-Lee adalah fisikawan DM Sendall , yang memberinya awal go-depan pada proyek. Antara 1990 dan 1993 , Web ini banyak digunakan oleh para ilmuwan untuk berkolaborasi penelitian mereka. Pada tahun 1993 itu mulai
menyebar ke seluruh dunia, dan sekarang sudah mayoritas orang Amerika surfing di Web. Jumlah situs telah berkembang dari hanya 130 pada Juni 1993 menjadi sekitar 9 juta pada tahun 2002. Sekarang lebih dari satu triliun dolar senilai perdagangan berlangsung melalui Internet setiap tahun! Sebagian besar e-commerce dilakukan melalui World Wide Web. (Seperti yang Anda ketahui, istilah Web dan Internet tidak berarti hal yang sama Web, bahwa Anda surfing sekarang, menggunakan Internet tetapi tidak layanan komunikasi hanya di atasnya.. Sebelum penemuan orang-orang web, beberapa di masyarakat umum menggunakan internet, tetapi memang ada See. sini dan di sini untuk penjelasan Berners-Lee ini) Apa. dimulai sebagai cara yang lebih baik bagi fisikawan untuk mengelola informasi dan berkomunikasi - World Wide Web - sekarang menjadi besar "superhighway informasi global," diakses oleh semua. Pada tahun 1999 majalah Time dijuluki Berners-Lee salah satu dari 100 pemikir terbesar abad ini. Pada tahun 2004, ia memenangkan tahunan pertama Millenium Teknologi Prize , sebuah "pengakuan internasional inovasi teknologi luar biasa yang langsung mempromosikan kualitas hidup masyarakat," dengan
penghargaan sebesar $ 1,2 juta. Laser: Teori yang mendasari foton yang membuat penemuan laser mungkin pertama kali dikembangkan oleh Albert Einstein pada tahun 1905, di mana dia menerima 1921 Penghargaan Nobel dalam Fisika . Berikut ini adalah biografi singkat dari Einstein , yang Time Magazine Person of the
memberitahu apa penemuan terobosan berikutnya oleh fisikawan akan, tetapi jika sejarah adalah panduan apapun, bisa dipastikan akan ada satu. Mungkin itu akan menjadi komputer kuantum , mampu kecepatan jutaan kali lebih cepat daripada komputer saat ini. Atau mungkin itu akan menjadi 2000 MPH kereta melayang , yang dimungkinkan oleh penelitian dalam superkonduktor . Tapi kemungkinan besar, itu akan menjadi sesuatu tidak ada yang memikirkan, namun. Sumber: http://www.physics.ucla.edu/~ianb/history/
