اختراع قرص صلب يستطيع تأريخ حضارتنا الإنسانية لأكثر من مليون سنة
نحن نعلم أنه يمكن
للأقراص الصلبة المغناطيسية تخزين البيانات لعقد من الزمان على الأكثر.
لكن هل نستطيع تجاوز هذه المدة بكثير؟ و هل تستطيع هذه الأقراص أن تأرخ للأجيال المستقبلية تاريخ الحضارات البشرية التي سبقتها كما أرخت الحجارة تاريخ الحضارات القديمة بالنسبة لنا ؟
نعم فبتكنولوجيا النانو التي صممت حديثا نستطيع صناعة قرص صلب يمكنه تخزين البيانات
لمليون سنة أو أكثر.
فقد أنتج فريق بحث من هولندا قرص صلب يستطيع تخزين البيانات التي يمكن أن تستمر
لمليون سنة، فبالرجوع لسنة 1956، حين طرحت شركة IBM أول كمبيوتر في العالم و
الذي كان قادرا على تخزين البيانات على القرص المغناطيسي 305 RAMAC
IBM الذي يستخدم خمسين من الأقراص مقاس 24 بوصة لتخزين
ما يصل حده إلى 5 ميجابايت، و هذا الإنجازا كان عظيما في تلك الأيام.
لكن في يومنا هذا، فإنه ليس من الصعب العثور على أقراص صلبة يمكن أن تخزن 1 تيرابايت
من البيانات على قرص واحد مقاس 3.5 بوصة فقط .
و لكن على الرغم من هذه الزيادة الهائلة
في كثافة التخزين والتحسن المثير للإعجاب و كذلك في الكفاءة في استهلاك الطاقة، لكنه
لم يتغير أي شيء ، فعمر البيانات المخزنة على الأقراص المغناطيسية لا يزال حوالي عقد من الزمان.
وهذا يطرح مشكلة مثيرة للاهتمام. كيف لنا الحفاظ على المعلومات حول حضارتنا و
تاريخنا البشري للمستقبل و تدوم أطول من ذلك؟ ، كما فعل أجدادنا عندما أرخوا
لحضاراتهم على الحجر، و بعبارة أخرى، هل يمكن للتكنولوجيا تخزين المعلومات بشكل موثوق به لمدة مليون سنة أو أكثر؟
اليوم، ونحن نتحصل على الجواب و ذلك بفضل عمل “Jeroen de
Vries” في جامعة Twente بهولندا و عدد قليل من زملائه، الذين تمكنوا من صناعة قرص صلب قادر على تخزين
البيانات للمستقبل، فقد قاموا بإجراء اختبارات “تسارع الشيخوخة” التي تظهر
أنه ينبغي لهذا القرص الصلب أن يكون قادرا على تخزين البيانات لمدة مليون سنة وربما لفترة
أطول.
هؤلاء الباحثون انطلقوا من نظريات حول الشيخوخة، و من الواضح أنه من غير العملي إجراء
تجربة الشيخوخة في الوقت الحقيقي، وخاصة عندما يتم قياس فترات تتراوح لملايين السنين.
ولكن هناك طريقة لتسريع هذه العملية، و يستند هذا على فكرة أنه يجب تخزين البيانات
في حدود دنيوية للطاقة و تفصل بينها حواجز طاقية، و وفقا لبعض الحسابات أن حاجز الطاقة
المطلوبة هو 63 KBT أو KBT 70 لتستمر لبليون سنة.
القرص بسيط في الحمل، و يتم تخزين البيانات فيه في نمط خطوط محفورة في قرص معدني رقيق
و من ثم تغطيتها بطبقة واقية ، هذا المعدن هو التنغستن، الذي اختير بسبب مقاومته
الكبيرة للحرارة فهو ينصهر على (3422 درجة مئوية) و
كذلك يتميز بانخفاض معامل تمدده الحراري، أما الطبقة الواقية فهي مادة نتريد السيليكون
(Si3N4) و اختير بسبب مقاومتها العالية للكسر و انخفاض
معامل التمدد الحراري لديها أيضا.
صنع الباحثون القرص وذلك باستخدام تقنيات النقش القياسية للبيانات المخزنة في
شكل أكواد ال QR مع خطوط واسعة بحجم كما هو موضخ في الصورة أعلاه nm 100، ثم يتم تسخينه في درجات حرارة مختلفة لمعرفة
مدى أداء الاحتفاظ بالبيانات في هذا القرص.
إنها نتائج حقا مثيرة للإعجاب . فوفقا لقانون أرهنيوس ، فإن القرص قادر على الاستمرار
لمدة مليون سنة إذا استطاع البقاء على قيد الحياة لمدة ساعة عند درجة حرارة تقدر ب
445 كلفن، وهو اختبار تجاوزته الأقراص الجديدة بكل سهولة، و في الواقع، فقد استطاعت
البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة تصل إلى 848 كلفن ، و إن كان ذلك مع فقدان كميات
كبيرة من المعلومات.
و بالمقارنة مع مشروع Rosetta المقترح من طرف مؤسسة Long
Now Foundation لخلق مواد أرشيفية قادرة على
تخزين المعلومات لفترات تزيد عن 000 10سنة، فهذا الاختراع افضل بكثير.
Vries” في جامعة Twente بهولندا و عدد قليل من زملائه، الذين تمكنوا من صناعة قرص صلب قادر على تخزين
البيانات للمستقبل، فقد قاموا بإجراء اختبارات “تسارع الشيخوخة” التي تظهر
أنه ينبغي لهذا القرص الصلب أن يكون قادرا على تخزين البيانات لمدة مليون سنة وربما لفترة
أطول.
هؤلاء الباحثون انطلقوا من نظريات حول الشيخوخة، و من الواضح أنه من غير العملي إجراء
تجربة الشيخوخة في الوقت الحقيقي، وخاصة عندما يتم قياس فترات تتراوح لملايين السنين.
ولكن هناك طريقة لتسريع هذه العملية، و يستند هذا على فكرة أنه يجب تخزين البيانات
في حدود دنيوية للطاقة و تفصل بينها حواجز طاقية، و وفقا لبعض الحسابات أن حاجز الطاقة
المطلوبة هو 63 KBT أو KBT 70 لتستمر لبليون سنة.
القرص بسيط في الحمل، و يتم تخزين البيانات فيه في نمط خطوط محفورة في قرص معدني رقيق
و من ثم تغطيتها بطبقة واقية ، هذا المعدن هو التنغستن، الذي اختير بسبب مقاومته
الكبيرة للحرارة فهو ينصهر على (3422 درجة مئوية) و
كذلك يتميز بانخفاض معامل تمدده الحراري، أما الطبقة الواقية فهي مادة نتريد السيليكون
(Si3N4) و اختير بسبب مقاومتها العالية للكسر و انخفاض
معامل التمدد الحراري لديها أيضا.
صنع الباحثون القرص وذلك باستخدام تقنيات النقش القياسية للبيانات المخزنة في
شكل أكواد ال QR مع خطوط واسعة بحجم كما هو موضخ في الصورة أعلاه nm 100، ثم يتم تسخينه في درجات حرارة مختلفة لمعرفة
مدى أداء الاحتفاظ بالبيانات في هذا القرص.
إنها نتائج حقا مثيرة للإعجاب . فوفقا لقانون أرهنيوس ، فإن القرص قادر على الاستمرار
لمدة مليون سنة إذا استطاع البقاء على قيد الحياة لمدة ساعة عند درجة حرارة تقدر ب
445 كلفن، وهو اختبار تجاوزته الأقراص الجديدة بكل سهولة، و في الواقع، فقد استطاعت
البقاء على قيد الحياة في درجات حرارة تصل إلى 848 كلفن ، و إن كان ذلك مع فقدان كميات
كبيرة من المعلومات.
و بالمقارنة مع مشروع Rosetta المقترح من طرف مؤسسة Long
Now Foundation لخلق مواد أرشيفية قادرة على
تخزين المعلومات لفترات تزيد عن 000 10سنة، فهذا الاختراع افضل بكثير.
فالعمل الجديد يقترح علينا أن نكون قادرين على الحفاظ على كمية كبيرة من المعلومات
عن الحضارات البشرية في المستقبل. و يصرح الباحثون على أنهم
واثقون أنهم يمكنهم أن يجعلوا أنظمة تخزين البيانات أكثر قوة بكثير . فعملهم خطوة مثيرة
نحو الحفاظ على البيانات المتوفرة لدينا لحضارات المستقبل.
