Oğlum sordu: Cep telefonundan internete nasıl bağlanılıyor?

29 Ağustos 2015 cumartesi günü Hürriyet'te çıkan yazımı hayli gecikmeyle burada da paylaşıyorum:
*

Artık 12 yaşına doğru gelmekte olan oğlum, bir-iki yıl kadar önce durduk yerde, cep telefonundan nasıl internete bağlanıldığını sordu. Şimdi hazır 4.5G ihalesinin dumanı tazeyken ona verdiğim cevabı burada da aktarmak istiyorum.

Biz insanlar, soyut şeylerdense elle tutulur somutlukta şeyleri kavramaya daha yatkınız. 'İnternet' dediğimizde de karşımızda elle tutulur somutlukta bir şey görmek istiyoruz; istiyoruz ki bir yerlerde 'internet' diye bir nesne olsun, biz de ona bağlanalım ve istediğimizi yapalım.

Ama öyle değil. İnternet bir nesne değil; illa nesne diyeceksek gezegenimizin her yanına dağılmış belki katrilyonlarca ayrı nesneden, katrilyonlarca kilometrelik kablolardan, uzaydaki uydulardan vs söz etmemiz gerekir.

İnternet, ilk yıllarındaki ismiyle 'info-bahn' (otoban gibi infoban) veya 'information highway' sahiden de. Siz bu otoyola 'kapı'lardan geçerek dahil oluyorsunuz.

Biz konuşurken neler oluyor?

Oğlum bana cep telefonuyla interneti sorduğunda önce ona telefonu anlatmam gerekti.

Cebinizden telefonu çıkardınız, ülkenin (belki dünyanın) öteki ucundaki birini aradınız. Çevirdiğiniz numaralar telefonunuzun anteninden en yakın baz istasyonuna gitti, oradan belki yeraltı kablosuyla belki uydu bağlantısıyla bir bilgisayara ulaştı. Bilgisayar çevirdiğiniz numaraya baktı ve onu kendi sisteminde bulmaya çalıştı, o numaranın o an hangi baz istasyonuna yakın konumda olduğunu saptadı ve sizin aramanızı o baz istasyonuna yönlendirdi. Aradığınız kişinin telefonu çaldı, o açtı. Bu sefer karşılıklı olarak sesleriniz belki uzaya gidip gelerek birbirine ulaştı.

Evet basit bir telefon araması yaptığınızda aynen bunlar oluyor; ben kısaltarak aktardım daha ne detaylar var siz telefonla dolaşırken telefonunuzla baz istasyonları arasında geçen.

Gördüğümüz ve görmediğimiz radyasyon

Bu noktada oğlum, 'Peki ama bu telefonla baz istasyonu nasıl konuşuyor' diye sordu. Bir nesne, elle tutulur bir bağlantı arıyordu.

Kaçınılmaz biçimde geldik elektro manyetik spektrum konusuna.

Gözümüz nasıl görüyor? Renkleri nasıl ayırt ediyoruz? Bütün bunlar atomaltı dünyayla ilgili konular. Işığı taşıyan fotonlar belli bir dalga boyuyla ardışık olarak geliyor. Bizim gözümüz o dalga boylarının belli ve çok da kısıtlı bir aralığını algılayabiliyor; algıladığımız o bölgeye 'Görülür ışık' diyoruz.

Ama biliyoruz ki gördüğümüz ışığın bir ucunda kırmızı renk var, diğer ucunda mor. Göremediğimiz bölgelere de 'kızıl ötesi' ve 'mor ötesi' diyoruz.

Elektromanyetik radyasyonu (evet gördüğümüz ışık da tanımı gereği radyasyon) dalga boylarıyla ayırıyoruz. Suya attığınız taştaki gibi minik dalgalar birbirini izleyerek yayılıyor. İşte o iki dalga arasındaki mesafeye 'dalga boyu' deniyor.

En geniş dalga boyunun evrenin büyüklüğü kadar (13.7 milyar ışık yılı) olduğu, en dar dalga boyunun ise Planck Sabiti adı verilen birim kadar olduğu genel kabul gören bir şey.

Radyo dalgalarını görebilseydik

Mesela bizim gördüğümüz ışığın dalga boyu 400-780 nanometre aralığında değişiyor. Ama diyelim arabanızda dinlediğiniz FM radyo istasyonunun sinyallerini taşıyan radyasyon, 1 milimetreden yüzlerce metreye uzanan dalga boylarına sahip.

Cep telefonu sinyalini taşıyan frekanslar da öyle, gözle algıladığımıza göre çok daha geniş dalga boylarına sahip frekanslar.

Bir minik bilgi: Frekansı dalga boyuyla ölçebildiğimiz gibi parçacığın enerjisiyle de ölçebiliriz. Geniş dalga boyları daha düşük, minik dalga boyları ise daha yüksek enerjiye sahip. O yüzden mor ötesi insan sağlığı için daha tehlikeli.

Röntgen nasıl görüyor?

Mor ötesine gittikçe frekansların dalga boyları küçülüyor, çok çok çok küçülüyor. Mesela hastanede röntgen çektirdiğinizde 1 nanometreden bile küçük dalga boylarına maruz kalıyorsunuz. Bu küçüklükteki dalga boylarında gelen atomaltı parçacıklar, sizin bir tarafınızdan girip öteki tarafınızdan çıkıyor, bu sayede doktor içinizi görebiliyor. (Ama tabii bu denli küçük parçacığa maruz kalmanın bir riski de var: O parçacık içeride sizin DNA'nızı oluşturan minik bir başka parçacığa çarpabilir, onu bozabilir ve siz de kanser olabilirsiniz .)

Her şey ya 0 ya 1

Peki internete nasıl bağlanıyoruz? Nasıl birbirimizle telefonda konuşuyorsak öyle aslında. Çünkü telefon açısından ses de, ekrana yazdığınız komut da 'veri' demek; telefon verileri gönderiyor, gelen verileri de alıyor.

Oğlum bu noktada, 'Tamam da o minicik dalga boylarında veri nasıl taşınıyor' diye sordu.

Radyo dalgalarının ve radyonun keşfi aslında insanlığın en büyük keşiflerinden biri. O dalgaların üzerinde önce analog, sonra da sayısal veri transferinin yapılabileceğinin anlaşılması bugünkü iletişim devrimini yarattı.

Makinelerimiz o dalgaları manipüle ederek bir uçtan diğerine 0 ve 1'leri iletiyor. O sayısal veriler de yerine göre sese, yerine göre fotoğrafa, yerine göre videoya, yerine göre yazıya dönüşüyor, bize ulaşıyor.