Mengapa Pembaris Dibuat Hanya 30cm?Ini Alasannya...

Loading...

Kalau anda pernah melihat pembaris yang dipakai di sekolah rendah dan menengah, kemungkinan besar pembaris itu panjangnya 30 sentimeter. Tigapuluh sentimeter itu lebih kurang sama dengan 12 inci atau 1 kaki (foot, ini unit panjang ala Kerajaan Inggeris). Dalam bidang komputer dan elektronik, panjang 30 sentimeter mempunyai erti khusus. Erti khusus yang penting dan menjadi pegangan dalam merancang dan membina rangkaian mikroelektronik dan rangkaian bersepadu (integrated circuit, IC).

Tigapuluh sentimeter lebih kurang adalah jarak yang ditempuh oleh gelombang elektromagnetik dalam masa satu satu bilion saat. Perioda satu per bilion saat berhubungan dengan frekuensi 1 bilion kitar (cycle) satu saat (giga hertz, GHz), jadi lebih kurang pada orde / skala yang sama dengan kelajuan komputer saat ini. Faktor 30 sentimeter menjadi penting dalam merancang sebuah rangkaian elektronik yang beroperasi pada frekuensi GHz.

Dalam rangkaian elektronika skala GHz, kitar arus elektrik dalam rangkaian akan menghasilkan gelombang elektromagnetik yang mempunyai panjang pada sekitar skala sentimeter. Jika rangkaian elektronik tersebut berukuran juga pada skala sentimeter, maka jurutera yang merancang rangkaian tersebut harus mempertimbangkan faktor masa yang diperlukan untuk perambatan gelombang elektromagnetik dalam rangkaian.

Problem sama, yakni mengambil kira faktor masa yang diperlukan untuk perambatan gelombang elektromagnet, muncul dalam banyak teknologi sehari-hari : radar, telekomunikasi bimbit dan satelit, rangkaian gentian optik (optical fiber), global positioning system, perpetaan, geodesi, dan banyak lagi. Dalam fizik zarah eksperimen, problem ini muncul ketika ahli fizik harus mempertimbangkan masa tempuh isyarat dalam serat optik dari pengesan yang terletak 100 meter di bawah tanah ke komputer yang membaca dan menyimpan data di permukaan tanah.

   Sebagai contoh, akselerator LHC beroperasi dengan frekuensi 40 MHz atau tempoh 25 satu bilion saat. Setiap 25 satu bilion saat, berlaku beberapa tumbukan / interaksi di dalam pengesan. Dengan menggunakan Peraturan 30 sentimeter, kita tahu bahawa selama 25 per bilion saat, cahaya akan menempuh jarak 7.5 meter.

   Padahal jarak dari bawah tanah ke permukaan tanah adalah 100 meter lebih! Sebelum isyarat dari pengesan mencapai permukaan tanah dan dirakam dalam komputer, pengesan sudah menerima data kembali! Padahal pengesan di bawah tanah pada umumnya memerlukan pengesahan (handshake) dengan komputer yang terletak di permukaan: apakah isyarat / maklumat yang dihantar sudah sampai atau belum. Dengan pertimbangan itu, maka pengesan di bawah tanah direka untuk menyimpan sementara data-data tumbukan / interaksi zarah dalam sebuah tempat simpanan sementara (buffer memory).

   Sehingga bila kerana suatu sebab kiriman maklumat dari bawah tanah ke permukaan terganggu, pengesan di bawah tanah akan menerima khabar dari komputer di permukaan bahawa maklumat yang dihantar belum diterima, dan boleh dihantar kembali. Kok bicara fizik partikel eksperimen kedengarannya seperti teknik elektro atau instrumentasi! Ini semua kerana keperluan: untuk membina alat eksperimen fizik partikel diperlukan kerjsama antara fizik dengan jurutera: baik jurutera teknik tenaga elektrik, teknik elektronika, teknik mesin, teknik penyejukan, teknik komputer, teknik awam, dll.

    Tanpa kerjasama tersebut, tidak mungkin alat dan kemudahan eksperimen fizik partikel boleh dibina. Nota: Penggunaan saiz 30 sentimeter untuk memberikan ilustrasi / gambaran tentang kelajuan cahaya dan jarak yang ditempuh, dipopularkan oleh Laksamana Pertama (Commodore / Rear Admiral) Grace Hopper, seorang sesepuh dalam bidang komputer dan informatika.

p/s  hehehe..korang paham tak???Pening eeiihh...