ከስልክዎ ካሜራ ጀርባ አልበርት አይንስታይን መኖሩን ያውቃሉ?

በአንድ ቤት ሙከራ ውስጥ መሀንዲሶች ምርምር እያደረጉ ነው። በኮምፒውተር ውስጥ የሚገኝ ሰርኪውት ቦርድ ላይ ያነጣጠረ ጨረር ሲለቁ ሰርኪውት ቦርዱ ተሰባበረ።

'ራዝበሪ ፓይ' የተባለው የመሀንዲሶች ቡድን በምርምሩ የደረሰበት ኮምፒውተሩ ጨረር ሲለቀቅበት በቀላሉ እንደሚጎዳ ነው።

የቡድኑ መስራች ኢቤን ዩፕቶን ይባላል።በኮምፒውተር ውስጥ የሚገኘው ቺፕ፤ብርሃንና ኤሌክትሮን ሲዋሀዱ በቀላሉ እንደሚሰበር መረዳታቸውን ይናገራል።

'ራዝበሪ ፓይ' የሠራው ኮምፒውተር በጨረራ እንደሚጎዳ ያወቀው ኮምፒውተሩን የገዛ ግለሰብ ነበር። እአአ በ2015 ይህ ከታወቀ በኋላ የኮምፒውተሩ ቺፕ ጨረራን እንዲከላከል ተሸፈነ።

እአአ በ1905 አልበርት አይንስታይን ካሳተማቸው የጥናት ጽሑፎች መካከል ስለ ፎቶኤሌክትሪክ (photoelectric) የሚያትተው ይገኝበታል።

በወቅቱ የአእምሯዊ ንብረት ጥበቃ መሥሪያ ቤት ውስጥ ነበር የሚሠራው። አይንስታይን በዚህ ጥናቱ በ1921 የኖቤል ሽልማት አግኝቷል።

የአይንስታይን ጥናት ካሜራ፣ ተንቀሳቃሽ ስልክና ሌሎችም የኤሌክትሮኒክስ መገልገያዎችን ለውጧል።

አይንስታይን ጥያቄውን የጀመረው ብርሃን ከምን ይሠራል? ሲል ነበር።

የወቅቱ ሳይንቲስቶች ብርሃን ራሱን የቻለ ጨረር ነው ብለው ነበር የሚያምኑት። በጨረሩ አማካኝነትም ይንቀሳቀሳል።

አይንስታይን ግን ይሄንን መላ ምት ለመቀበል እንዳልቻለ የጌቲስበርግ ኮሌጅ መምህር ስቲቭ ጊምብል ይናገራሉ።

ብርሃን የጨረር ፍንጣቂዎች እንሚያመነጭ በማድረግ እንደ ሄይንሪክ ኸርዝ ያሉ ሳይንቲስቶች ምርምራቸውን አድርገዋል።

"ብርሃን ኤሌክትሪክ እንዲፈጥር የሚያደርግ በወቅቱ ግልጽ ያልነበረ ሂደት ነበር። ሰዎችን በጣም ያስገርማቸው ነበር። ትርጉም ሊሰጣቸውም አልቻለም" ይላሉ ስቲቭ ጊምብል።

የብርሃን መጠን ሲጨምር የእነዚህ ኤሌክትሮኖች ኃይል አለመለወጡ የበለጠ አስደነቃቸው። የብርሃኑ ቀለምና እርግብግቢት ግን ይለወጣል።

ብርሃን ሲጨምር ለምን የኃይል መጠን አልጨመረም? የሚለውን ማንም ሊረዳው አልቻለም።

አይንስታይን፤ ብርሃን የተሠራው ከሞገድ ብቻ ሳይሆን በውስጡ ጥቃቅን ፎቶንስ (photons) እንደሚገኙና በሞገድ ውስጥ እንደሚጓዙ ደረሰበት።

"አንድ ፎቶን ከኤሌክትሮን ጋር ሲገናኝ ኤሌክትሮኑ ይነቃቃል" ሲሉ በዩኒቨርስቲ ኦፍ ዮርክ የሚያስተምሩት ፖል ዴቪስ ያስረዳሉ።

ፎቶን በቂ ኃይል እስካገኘ ድረስ ፎቶኤሌክትሪክ በመፍጠር ኤሌክትሮንን ከቁስ ጋር ይለያል።

የፎቶን ኃይል ከብርሃን ቀለም ጋር ቀጥተኛ ትስስር አለው። በሰማያዊ ብርሃን ውስጥ ፎቶን አጭር ሞገድ ይጓዛል። በቀይ ብርሃን ውስጥ ካለው ፎቶን የበለጠ ጉልበት አለው።

አልትራቫዮሌት ብርሃን የበለጠ አቅም እንዳለው ሄይንሪክ ኸርዝ ደርሶበታል።

አይንስታይን መላ ምቱን ያገኘው ከባዶ ሜዳ አይደለም። የኸርዝና ሌሎችም እንደ ማክስ ፕላንክ ያሉ ፊዚሲስቶችን መላ ምት መነሻ አድርጓል።

የማክስ ፕላንክ መላ ምት ኳንታ (quanta) እንደሚለው ብርሃንና ጨረራ የታመቀ ኃይል እንዳላቸው ይጠቁማል። በ1918 የኖቤት ሽልማት ቢያገኝበትም መላ ምቱ እስከ 1905 ድረስ አከራካሪ ሆኖ ዘልቋል።

መምህሩ ስቲቭ ጊምብል "አይንስታይን የተለያዩ አማራጮችን ከግምት ውስጥ የሚያስገባ አእምሮ ነበረው" ይላሉ።

የአይንስታይን ሐሳቦች ሳይንቲስቶችን ያከራከሩ ናቸው። በተለይም የንፅፅራዊነት (relativity) መላ ምቱ።

የኖቤል ፊዚክስ ኮሚቴ አባላት ሽልማቱን ለአይንስታይን ለመስጠት አመንትተው ነበር።

ኖቤል ሲሸልሙት ከንፅፅራዊነት መላ ምቱ ይልቅ የፎቶኤሌክትሪክ ሥራውን ነው ያስበለጡት።

የአይንስታይን የፎቶኤሌክትሪክ ምርምር ዓለምን ለውጧል። የአብዛኞቹ የቴክኖሎጂ ውጤቶች የጀርባ አጥንት ነው።

የሰዎችን እንቅስቃሴ በመፈተሽ ድምጽ የሚያወጣውና ሌቦችን ለመከላከል የሚውለው መሣሪያ (Motion sensors in burglar alarm systems) የሚሠራው ጨረራ በማፍለቅ ነው።

የሚያፈልቀው ጨረራ በሰው እንቅስቃሴ ሲቋረጥ ድምጽ ያወጣል።

በኦሊምፒክ ውድድሮች ላይ አትሌቶች የሚያልፉት የመጨረሻው መስመር ፎቶኤሌክትሪክ ስላለው የአትሌቶቹን ቅደም ተከተል ማወቅ ይቻላል።

መርከቦች ጭጋጋማ አካባቢ መቃረቡን ቀድመው ምልክት የሚሰጡት እንዲሁም ዝናብ ሲጥል የመኪና መስታወት ላይ ያለው ብረት ዝናቡን የሚያራግፈው በዚህ ግኝት አማካይነት ነው።

ፎቶኤሌክትሪክ ኢፌክት የምንለው ኤሌክትሮን ከቁስ ሲወጣ ሲሆን ፎቶቮልታይክ (photovoltaic effect) የሚፈጠረው የኤሌክትሮኖች እንቅስቃሴ በቁስ ውስጥ ኤሌክትሪክ በጎንዮሽ እንዲያልፍ ሲያደርግ ነው።

ከፀሐይ ጨረር የኤሌክትሪክ ኃይል የሚመነጨው በዚህ መንገድ ነው።

ይህ ታዳሽ ኃይል የአየር ንብረት ለውጥን ለመከላከል ይረዳል።

የአይንስታይን ፎቶኤሌክትሪክ ኢፌክት በካሜራ አሠራር ላይም ይታያል። ብርሃንን የሚከተለው የዲጂታል ካሜራ ክፍል ምሥልን ቀርጾ ያስቀራል።

ናሳ 1990 በሕዋ ላይ የተጠቀመው ቴክኖሎጂ (CMOS technology) በቢሊዮኖች የሚቆጠሩ ተንቀሳቃሽ ስልኮች ውስጥ ይገኛል።

መሀንዲሱ ኤሪክ ፎሱም እንደሚሉት ይህ ቴክኖሎጂ ጉልህ ለውጥ ያመጣ ነው።

"አረንጓዴ፣ ቀይ ወይም ሰማያዊ ብርሃን ውስጥም ቢሆን ፎቶን አንድ ኤሌክትሮን እንዲወጣ ያደርጋል። ይህ በመሆኑ ዕድለኛ ነን። ምሥል ቀለም እንዲኖረውና እውነተኛ ገጽታውን ማስቀረት እንዲቻል ያደርጋል" ሲሉ ያስረዳሉ።

አንድ ፎቶን በመጠቀም ምሥልን እንዴት ማስቀረት ይቻላል የሚለው ላይ ምርምር እያደረጉ ነው።

የምርምሩ ውጤት ጥርት ያለ ምሥልን ለመፍጠር እንዲሁም ለሰዎች ሕክምና ሲደረግ የተሻለ የሲቲ ስካን ምሥል ለማግኘት ያግዛል። ሕሙማንን ባነሰ የጨረራ መጠን መመርመርም ይቻላል።

"በዚህ ቴክኖሎጂ ታግዘን በጨለማ ማየት እንችላለን" በማለት ባለሙያው ያብራራሉ።

በዩኒቨርስቲ ኦፍ ሳውዝሀምተን የሚያስተምሩት ዲሚትራ ጂዮርጂዱም በፎቶኤሌክትሪክ ኢፌክት ላይ ምርምር ያደርጋሉ።

ወደ ኮምፒውተር መረጃ ሳይልክ ብርሃን ላይ ምርምር ማድረግ የሚችል መሣሪያ መሥራት የጥናታቸው አካል ነው።

ይህ ጥናት ለዐይነ ስውራን ሰው ሠራሽ የዐይን ብርሃን መሥራት እንዲቻል ያደርጋል።

ያለ አሽከርካሪ የሚጓዙ መኪኖች በፍጥረት እንዲጓዙም ይረዳል።

እንዲህ ያለው ቴክኖሎጂ ቀናቸው ሳይደርስ የተወለዱ ጨቅላ ሕጻናት ደም ውስጥ ያለውን የኦክስጅን መጠንና የልብ ምታቸውን ለማወቅ ያስችላል።

የተወሰነ ብርሃን በቆዳቸው ውስጥ አሾልኮ በማሳለፍ ሕዋሳቸውን ለማየት ይውላል።

አይንስታይን መላ ምቱን በ1905 ነው የጻፈው። ባለፉት ዓመታት በሰው ልጆች ታሪክ ብዙ ለውጦችን አምጥቷል።

በብርሃንና ቁስ መካከል ያለው ግንኙነት ዓለም የሚሠራበትን መንገድ በጥልቀት ለመረዳትም ያግዛል።

በ1960ዎቹ ጨረቃ ላይ ያረፉ ጠፈርተኞች ባነሷቸው ምሥሎች ላይ እንደ ፀሐይ ግብዐት ያለ ጨረራ ተስተውሏል።

የጨረቃ ከባቢ አየር ከምድር የተለየ ስለሆነ የብርሃን ቅንጣቶች በተበታተነ መንገድ ነው የሚንቀሳቀሱት። ይህ ብርሃን ከፀሐይ የሚመነጭ ሲሆን በጨረቃ ከባቢ አየር ላይ ሲያርፍ የሚፈጠር መሆኑ ታውቋል።

የብርሃን ቅንጣቶቹ ስለሚሳሳቡ ከከባቢ አየሩ በላይ ሲንሳፈፉ ይታያሉ። ከፀሐይ ብርሃን ጋር ሲዋሀዱም ያንፀባርቃሉ።