تعال معي…ياصديقي في جولة داخل الدوائر الكهربائية التي تنبض داخل جوالك.
توقف من الان فصاعدا عن ان تنظر إلى هاتفك كقطعة معدن مغلفة بالزجاج، انه حقا مدينة كاملة وسندخلها الآن لنستكشفها. تخيل أننا قد تقلصنا حتى أصبحنا أصغر من ذرة غبار، ثم هبطنا فوق سطح احدى الشرائح الإلكترونية من صلب روح المعالج الحديث. أول ما ستراه أمامك من علائم هذه المدينة الالكترونية الخالية من أي شوارع إسفلتية او مباني خرسانية، هو تلك الشبكة الهائلة من الخطوط اللامعة المتشابكة، تمتد في كل اتجاه كأنها طرق سريعة لا نهاية لها. كأننا قد استبدلنا طرق السيارات، بمسارات تتحرك عبرها الإشارات الكهربائية بسرعة جنونية، تحمل الأوامر والمعلومات كما تحمل الشاحنات البضائع داخل احدى المدن الكبرى التي تعهدها.
بينما تسير داخل هذه المدينة ستلاحظ أن الحركة لا تتوقف فيها أبدًا. هنا ياصديقي لانفرق بين ليل ونهار، ولا توجد ساعة نوم واحدة. مليارات العمليات تحدث في كل لحظة، وكأن البلدة كلها تعمل بأنفاس متسارعة لا تعرف للسكون سبيلا. انظر إلى تلك البوابات الصغيرة المتراصة على جانبي الطرق؛ هذه هي الترانزستورات، وهم سكان المدينة الحقيقيون. كل واحد منهم يشبه جنديًا وهو يقف عند حاجز أمني، يفتح الطريق و يغلقه في أجزاء من المليار من الثانية. تخيل فقط أن هذا المعالج لوحده يحتوي على عشرات المليارات من مثل هذه الحواجز الإلكترونية التي تعمل بتناغم يكاد يلامس المعجزة الهندسية الخارقة.
بإمكانك الآن ان ترفع من نظرك قليلًا. هل ترى تلك الطبقات المتراكبة فوق بعضها البعض؟ لعلك تدرك بانك لا تسير في مدينة أفقية فحسب، انها مدينة متعددة الطوابق والادوار. هناك فوقك شرائح من الأسلاك المعدنية، ومن تحتك فئات أخرى من القنوات النانوية، يفصل بينهما مواد عازلة تبعد المسارات عن بعضها البعض للحيلولة دون أي تصادم للإشارات او تداخل أو تسرب للإلكترونات. ولو أزلنا هذه الفواصل للحظة واحدة لتحولت المدينة كلها إلى فوضى كهربائية عارمة، كما قد يحدث لمنطقة بشرية وقد انطفأت فيها إشارات المرور بغتة.
تعال لنقترب أكثر من إحدى هذه القنوات الإلكترونية. انتبه جيدًا ياصديقي, فنحن الآن أمام طريق عرضه بالكاد يقترب من بضع نانومترات، انه أصغر من البكتيريا بآلاف المرات. ومع ذلك تتحرك بداخله الإلكترونات بسرعة وانضباط مدهشين. أن المسارات هنا شديدة التقارب، لدرجة إن المجال الكهربائي الصادر من قناة ما قد يؤثر على جارتها. لذلك ستجد المهندسين قد بنوا حواجز دقيقة من المواد العازلة، ووضعوا أنظمة تحكم معقدة تمنع هكذا تداخل محتمل، وكأنهم كانوا يخططون لمدينة مكتظة لا يسمح فيها بحادث مروري واحد.
اعلم أنك أثناء جولتك هذه قطعا تشعر بالحرارة الصادرة من أطراف القرية المترامية. نعم، حتى هذه المدن الإلكترونية تعاني من حرارة الاكتظاظ. فكل حركة للإلكترونات تولد طاقة حرارية، ولهذا ترى اننا بأمس الحاجة لأنظمة تبريد متكاملة لان تبنى فوق المعالج، تماما كما تحتاج المدن الواقعية إلى شبكات صرف وتهوية لتحافظ على ازدهارها. وكلما ازدادت سرعة الحركة في المدينة الالكترونية اطرادا, تصاعدت معها معركة المهندسين في مقابل تخفيض الانبعاثات والتحكم في التسريب ومعالجة الضجيج الالكتروني.
لكن انتظر! فهناك منطقة أكثر غرابة تقبع في أطراف المدينة. ها هنا حيث تبدأ قوانين الفيزياء الكلاسيكية بالتراجع، وتستبدل بعالم "الكم" وأحكامه. ربما تهاوى الى سمعك ما تحدث عنه العلماء من ان الإلكترونات تستطيع "أحيانًا" العبور من خلال الحواجز دون أن تُفتح لها الأبواب، فيما يسمى عرفا بالنفق الكمومي. تخيل مدينة حقيقية يستطيع بعض من سكانها المرور عبر الجدران الشاهقة! ان هذا لعمري لضرب من الخيال المحض. لهذا السبب تطورت هندسة هذه المدن الالكترونية من مجرد صناعة تقنية، لتنتقل الى مواجهة مباشرة مع أعماق قوانين الكون.
والآن وقد ازف الوقت وقبل أن نغادر جوالك، قف للحظة وتأمل معي هذه المفارقة العجيبة. كيف أمكن لهذه البلدة الالكترونية التي للتو قد سبرنا اغوارها، بكل طرقها وحرارتها وأنظمتها وتعقيداتها التي لا تنتهي، كيف لها ان تختزل بداخل قطعة سيليكون صغيرة لا تكاد ترى بالعين المجردة؟ ومع ذلك فهي قادرة على ان تدير عالمك كله؛ من اتصالاتك وصورك وأموالك ومركباتك مرورا بهذه الكلمات التي انت الان تستمتع بقراءتها؟ حقا, لقد نجح الإنسان في تشييد مدنًا واقعية فوق الأرض منذ آلاف السنين، لكنه الان في هذا العصر باشر في انشاء مدنًا الكترونية بغرض التحكم والسيطرة على مفارق تلك المدن الحقيقية الكبرى.
