Hogyan lehet átvinni GigaByte-nyi információt néhány másodperc alatt?

Néhai Mészáros Milán írta, 2013-ban…

Kedves Laci!

Elkészítettem, amit kértél. Lásd lejjebb.

Ehhez csak annyit tennék hozzá, hogy ezt a problémát fizikus hallgató koromban már felvetettem a tanáraimnak is -különösen azoknak, akik elektronikát tanítottak-, de választ -bocsánat: magyarázatot- természetesen nem kaptam. Azóta komoly villamosmérnök profokat is megkínáltam ezzel a kérdéssel, de válasz tőlük sem érkezett. Az utóbbi tíz évben inkább informatikusoknak vetettem fel a problémát -beleértve a BME-n 5.5 évig tanuló informatikus fiamat is-, de választ tőlük sem kaptam.

Használd egészséggel, ha valami “nagyokost” meg akarsz “szívatni”!

Természetesen van válasz a kérdésre -alább, az írás végén kérdések formájában megtalálod-, de ezt inkább mellőzd, mert nem tudod majd megvédeni magad. (Ehhez ugyanis kellene az a háttér, ami nekem van.) Maradj ankább az “emberi tudomány” keretei között -kérdések feltevése formájában! http://www.youtube.com/watch?v=dgJt_dXwWZo

Boldog új évet kívánok ezúton is!

Hírdetés

Üdvözöl,

Milán

Probléma: Informatikai rendszerekben (számítógépekben) hogyan lehet átvinni GigaByte-nyi információt néhány másodperc alatt?

Nagyon kézenfekvőnek tűnő feltételezés, hogy az információ-átvitel a feszültség különbség hatására folyó áram hatására jön létre. Ha azonban az információ átvitelt az áram folyásához -az elektronok áramlásához- próbáljuk kapcsolni, akkor újabb problémák lépnek fel. Ugyanis az elektronok -a +1/2 és a -1/2 spinjük miatt- képesek lennének a 2-es számrendszerhez illeszthető információkat (0 vagy 1) átvinni, de (drift-) sebességük túlságosan kicsi például fémes vezetőkben ahhoz, hogy ilyen méretű (rendezett) információt vigyenek át másodpercek alatt.

A fémek elektromos vezetőképességét leíró Drude-Lorentz modell szerint például 10 A áram (10 Coulomb másodpercenként) esetén egy 2mm átmérőjű rézdrótban az elektronok 0.2 mm/s -os sebességgel “száguldoznak” a vezetőben. Joggal kérdezhetné valaki, hogy akkor miért van az, ha felkapcsoljuk a villanyt, akkor az izzó azonnal világítani kezd? Erre az a válasz, hogy azért, mert az elektromos tér nagyon gyorsan, fénysebességgel -közelítőleg 300000 km/s- terjed a vezetőben, azért érzékelhetetlenül rövid idő alatt megmozdítja a vezetőben lévő összes elektront. A villany felkapcsolása -azaz az elektromágneses térrel átvitt információ- azonban csak 1 bit átvitt információnak felel meg, s ezt a felkapcsolással idézzük elő. De nekünk azt kellene megmagyaráznunk, hogy GigaBit-ek -vagy inkább GigaByte-ok- hogyan kerülnek átvitelre néhény másodperc alatt. Erre azonban mai tudásunk szerint nem tudunk tudományos választ adni.

Összegezve: 1. Az elektronok -bár sokan vannak egy vezetőben-, de mivel mm/s-os sebességgel mozognak csak egy szük keresztmetszetű vezetőben, nem képesek ekkora információt átvinni néhány másodperc alatt. (Annak ellenére nem, hogy az elektronok -a spinjük miatt)-képesek lennének a 2-es számrendszerhez köthető információ átvitelre.) 2. Az elektromágneses mezők -bár fénysebességgel terjednek vezetőkben is- képesek nagysebességű információ átvitelre, de az információ mennyisége -még nagyon gyors fel- és lekapcsolás esetén is- egy számjegyű biteket eredményezne másodpercenként. Vagyis, a tudományos magyarázat továbbra is várat magára.

Az emberi tevékenységre ezen a területen is igaz, hogy “Nem tudják, de teszik.” De honnan jött az embernek ez az ötlete, illetve technológiája? Talán az idegenektől, mint a tranzisztor vagy a tirisztor, s végül a chip?


Forrás:realzoldek.hu
Tovább a cikkre »