The hidden network that makes the internet possible - Sajan Saini

Translator: Ayan Organization Reviewer: Daban Q Jaff

In 2012,

لە ساڵی ٢٠١٢دا،

a team of Japanese and Danish researchers set a world record,

تيمێکی توێژەری یابانی و دانیمارکی پێوانەییەکی جیهانییان تۆمار کرد،

transmitting 1 petabit of data—

بە گواستنەوەی 1 پێتابیت لە داتا—

that’s 10,000 hours of high-def video—

کە یەکسانە بە ١٠،٠٠٠ کاتژمێر ڤیدیۆیی کواڵیتی بەرز—

over a fifty-kilometer cable, in a second.

لە یەک چرکەدا، بە کێبڵێکی ٥٠ کیلۆمەتری.

This wasn’t just any cable.

بەڵام ئەمە کێبڵێکی ئاسایی نەبوو.

It was a souped-up version of fiber optics—

بەڵکو کێبڵی پێشکەوتوی تیشکی بوو—

the hidden network that links our planet

تۆڕە نەبینراوەکە، کە جیهان بەیەکەوە دەبەستێتەوە

and makes the internet possible.

و ئینتەرنێت بەردەست دەکات.

For decades,

بۆ دەیان ساڵ،

long-distance communications between cities and countries

پەیوەندی درێژ مەودای نێوان شار و وڵاتەکان

were carried by electrical signals,

بە هۆی ئاماژەی کارەباییەوە کە لە

in wires made of copper.

وایەری مس دروست کرابوو، دەگوازێتەوە.

This was slow and inefficient,

ئەمەش هێواش و نا چالاك بوو،

with metal wires limiting data rates and power lost as wasted heat.

بەهۆی سنوورداری لە گواستنەوەی زانیاری و بەفیڕۆچوونی وزە بە شێوەی گەرمی.

But in the late 20th century,

بەڵام لە کۆتاییەکانی سەدەی بیستەمدا،

engineers mastered a far superior method of transmission.

ئەندازییارەکان شێوازێکی باشتریان بۆ گواستنەوەی زانیاری دۆزییەوە.

Instead of metal,

لە جیاتی کانزا،

glass can be carefully melted and drawn into flexible fiber strands,

دەکرێت شوشە بە وریاییەوە بتوێندرێتەوە و ڕیشاڵی باریکی لێ درووست بکرێت،

hundreds of kilometers long and no thicker than human hair.

بە درێژایی سەدان کیلۆمەتر، کە ئەستورییەکی ناگاتە مووی قژ.

And instead of electricity,

و لە جیاتی کارەبا،

these strands carry pulses of light, representing digital data.

ئەم وایەرانە تیشکی ڕوناکی بەکار دەهێنن بۆ گواستەنەوەی زانیاری.

But how does light travel within glass, rather than just pass through it?

بەڵام چۆن ڕوناکی بەناو شوشەدا تێدەپەڕێت، نەك ڕۆیشتن بەناویدا؟

The trick lies in a phenomenon known as total internal reflection.

نهێنییەکە لە دیاردەییەکەوە وەرگیراوە کە ناسراوە بە وێنە دانەوەیی تەواویی ناوەکی.

Since Isaac Newton’s time,

لە سەردەمی ئیسحاق نیوتنەوە،

lensmakers and scientists have known that light bends

درووستکەرانی هاوێنە و زاناکان زانیویانە ڕووناکی دەشکێتەوە کاتێک بە ناو

when it passes between air and materials like water or glass.

هەوا، ئاو یان مادەی وەکو شوشەدا تێدەپەڕێت.

When a ray of light inside glass hits its surface at a steep angle,

کاتێک تیشکی ڕوناکی لەناو شوشەیەك بە گۆشەیەکی لێژ لە ڕووەکەی بدات،

it refracts, or bends as it exits into air.

کاتێک کە دەچێتەوە دەرەوە ئەوا دەشکێتەوە یان دەچەمێتەوە.

But if the ray travels at a shallow angle,

بەڵام ئەگەر تیشکەکە بە گۆشەیەکی تیژ بڕوات،

it’ll bend so far that it stays trapped,

ئەوا دەچەمێتەوە و بە بەستراوی دەمێنێتەوە،

bouncing along inside the glass.

و بە درێژایی شوشەکە دەڕوات.

Under the right condition,

لە بارودۆخێکی گونجاودا،

something normally transparent to light can instead hide it from the world.

دەکرێت بە شتێکی ڕۆشن ڕوناکی بشاریتەوە لە خەڵکی.

Compared to electricity or radio,

بەراورد بە کارەبا یان ڕادیۆ،

fiber optic signals barely degrade over great distances—

ئاماژەکانی فایبەر ئۆپتیک بە تۆزقاڵ لە مەودایی دووردا کەم دەکەن—

a little power does scatter away,

و هەندێك وزە پەرت دەبێت،

and fibers can’t bend too sharply,

و کێبڵە تیشکییەکان ناتوانن بە شێوەیەکی تیژ بچەمێننەوە

otherwise the light leaks out.

ئەگینا ڕوناکیەکە دەچێتە دەرەوە.

Today, a single optical fiber carries many wavelengths of light,

ئەمڕۆکە، هەر تاکە ڕیشاڵێکی کێبڵی تیشکی چەندین شەپۆلی ڕوناکی لەخۆ دەگرێت،

each a different channel of data.

هەریەك لەوان کەناڵێکی جیاوازی زانیاری پێک دەهێنن.

And a fiber optic cable contains hundreds of these fiber strands.

و یەک کێبڵی تیشکی لە سەدان ڕیشاڵ پێک دێت.

Over a million kilometers of cable crisscross our ocean floors

زیاتر لە ملیۆنان کیلۆمیتر لە کێبل کە تێکەڵ بەیەک دەبن لە دەرییاکاندا

to link the continents—

تاکو کیشوەرەکان پێك ببەستن—

that’s enough to wind around the Equator nearly thirty times.

ئەوە بەسە بۆ ئەوەی بتوانیت نزیکەی ٣٠ جار بسوڕێیتەوە بە دەوری هێڵی کەمەرەییدا.

With fiber optics,

بە هۆی کێبڵی تیشکییەوە،

distance hardly limits data,

مەوداکان بە دەگمەن داتاکان سنووردار دەکەن،

which has allowed the internet to evolve into a planetary computer.

هەر بۆیە وای لە ئینتەرنێت کرد گەشە بکات و ببێتە کۆمپیوتەرێکی هەسارەیی.

Increasingly,

هەتا دێت زیاتر،

our mobile work and play rely on legions of overworked computer servers,

کاری مۆباییلەکانمان پشت بە ڕاژەکاری گەورە و بەهێز دەبەستێت

warehoused in gigantic data centers flung across the world.

کە لە ناوەندێکی زانیاری زۆر گەورەدا هەڵدەگیرێن

This is called cloud computing,

کە پێی دەڵێن هەژمارگەیی هەوری،

and it leads to two big problems:

ئەوەش دوو کێشەی لێ دەبێتەوە:

heat waste and bandwidth demand.

بە فیڕۆدانی گەرمی و سنوورداری بەکارهێنان.

The vast majority of internet traffic shuttles around inside data centers,

زۆربەی گواستنەوەی زانیاریەکان لە ناو بنەکەی زانیاریەکاندا تێپەڕ دەبێت،

where thousands of servers are connected by traditional electrical cables.

کە هەزاران ڕاژەکار بە یەك بەستراون بە هۆی کێبلی کارەبایی.

Half of their running power is wasted as heat.

نيوەی وزە بەکارهێنراوەکە لە شێوەی گەرمی لەناودەچێت.

Meanwhile, wireless bandwidth demand steadily marches on,

لە هەمان کاتدا، داواکاری لەسەر خزمەتگوزاری وایەرلێس زیادی کردووە،

and the gigahertz signals used in our mobile devices

و ئاماژەکانی گێگاهێرتز کە بەکار هاتووە لە مۆبایلەکانمان

are reaching their data delivery limits.

سنوری گەیاندنی داتاکانی تێپەڕاندووە.

It seems fiber optics has been too good for its own good,

وا دیارە کێبڵی تیشکی زیاد لە پێویست باش بوو،

fueling overly-ambitious cloud and mobile computing expectations.

کە پشتیوانی بنکەیی زانیاریەکان دەکات.

But a related technology, integrated photonics, has come to the rescue.

بەڵام فۆتۆنە لێکدراوەکان کە داهێنانێکی هاوشێوەن، لەم کێشەیەدا هاوکار دەبن.

Light can be guided not only in optical fibers,

ڕوناکی بە تەنها بە ناو کێبڵی تیشکیدا تێپەڕ نابێت،

but also in ultrathin silicon wires.

بەڵکو لەناو وایەری زۆر تەنکیی سیلیکۆنیشدا دەتوانێت تێپەڕ ببێت.

Silicon wires don’t guide light as well as fiber.

بەڵام شێوەی تێپەڕ بوونیان وەکو یەک نییە.

But they do enable engineers to shrink

بەڵام ڕێگە بە ئەندازیاران دەدات بە بچووک کردنەوەی

all the devices in a hundred kilometer fiber optic network

هەموو ئەو ئامێرانەیی کە لە تۆڕێکی ١٠٠ کیلۆمەتری کێبڵی تیشکیدا بەکار هاتووە

down to tiny photonic chips that plug into servers

بۆ تەڵەزمی فۆتۆنی بچووك کە دەبەسترێت بە ڕاژەکارەکانەوە

and convert their electrical signals to optical and back.

و ئاماژە کارەباییەکان دەگۆڕن بۆ ئاماژەیی ڕوناکی و بە پێچەوانەوە.

These electricity-to-light chips allow for wasteful electrical cables in data centers

ئەم تەڵزمەی کە ئاماژەی کارەبایی بۆ ڕوناکی دەگۆڕێت، ڕیگە بە وایەری کارەبایی بێسود

to be swapped out for power-efficient fiber.

دەدات کە بگۆڕێن بۆ وزەی ڕیشاڵی بەهێز.

Photonic chips can help break open wireless bandwidth limitations, too.

تەڵزمە فۆتۆنەکان هەروەها یارمەتی شکاندنی سنورەکانی بەکارهێنان دەدات.

Researchers are working to replace mobile gigahertz signals

توێژەران بۆ گۆڕینی ئاماژەی گێگاهێرتزی

with terahertz frequencies,

بۆ تێرا هێرتزی کار دەکەن،

to carry data thousands of times faster.

ئەمەش گواستنەی زانییارییەکان بە هەزاران جار خێراتر دەکات.

But these are short-range signals:

بەڵام ئەمانە ئاماژەیی کورت مەودان:

they get absorbed by moisture in the air,

شێی هەوا کار دەکاتە سەرییان،

or blocked by tall buildings.

یاخود بینا بەرزەکان دەبن بە بەربەست بۆیان.

With tiny wireless-to-fiber photonic transmitter chips

بەهۆی تەڵزمی بڵاوکەرەوەیی فۆتۆنی

distributed throughout cities,

کە دابەش کراون لە شارەکان،

terahertz signals can be relayed over long-range distances.

ئاماژە تیرا هێرتزییەکان دەکرێت بگوازرێنەوە بۆ مەودای درێژخایەن.

They can do so via a stable middleman,

ئەمە دەکرێت ئەنجام بدرێت بەهۆی میانکاری جێگیرەوە

optical fiber, and make hyperfast wireless connectivity a reality.

کە ئینتەرنێتی زۆر خێرای بێ وایەر بەردەست دەکات.

For all of human history,

بە درێژایی مێژووی مرۆڤ،

light has gifted us with sight and heat,

ڕوناکی، بینین و گەرمی پێ بەخشیوین،

serving as a steady companion while we explored and settled the physical world.

وەك هاورێیەك خزمەتی کردوین کاتێك دەگەڕاین بەدوای جیھاندا.

Now, we’ve saddled light with information and redirected it

لە ئێستادا، توانیمان ڕوناکی هەڵگری زانیاریەکان بکەین و ئاڕاستەیان بکەین

to run along a fiber optic superhighway—

تا کار بکات بە درێژایی ڕێگە خێراکەی کێبڵی تیشکیی

with many different integrated photonic exits—

لەگەڵ چەندین بینایی دەرچووی لێکدراوی جۆراوجۆر کە

to build an even more expansive, virtual world.

دەبێتە هۆی درووست بوونی جیهانێکی گەورەتری وەهمیتر.