تهدف هذه المجموعة من المقالات تحكي قصة Unix ، نظام التشغيل الذي مهد الطريق لـ Linux ، ومشتقات BSD مفتوحة المصدر ، وبشكل غير مباشر إلى macOS و Android. لكن لكي تفهم يونكس ، عليك أن تعرف تاريخ مختبرات بيل ، قسم الأبحاث في AT&T.
يجب أن يكون هناك عدد قليل جدا من الحالات التي تخترع الشركة صناعة عمليا بنفسها. السيارات أو صناعة الكمبيوتر أو صناعة الطائرات كانت نتيجة تحقيقات عدة أشخاص في أماكن مختلفة. بدلاً من طورت Bell Laboratories وسابقاتها ، أذرع البحث في Western Electric و AT&T ، كل شيء تقريبًا لإنشاء شبكة هاتف حديثة.
تعود جذور AT&T إلى مخترع الهاتف نفسه ، ألكسندر جراهام بيل. في الأيام الأولى ، لم تكن الأشياء التي نأخذها الآن كأمر مسلم به مثل نغمة الرنين أو نغمة الانشغال أو الخطاف أو قرص الاتصال موجودة. يقال أنه إذا أردت إجراء مكالمة ، فعليك الصراخ وانتظار مرور شخص بالقرب من الجهاز للرد عليك.
الشركة كان عليه أن يحل آلاف المشاكل يومًا بعد يوم التي لم يواجهها أحد حتى تلك اللحظة. لذلك ، أنشأ مجموعة من المتخصصين متعددي التخصصات التي تضمنت المهندسين والكيميائيين والفيزيائيين والرياضيين والمتخصصين في المعادن ، من بين آخرين.. لم يكن عليهم فقط الحفاظ على النظام الحالي في حالة جيدة ، ولكن أيضًا إعداده لزيادة الطلب. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل الاستمرار في الاحتكار ، كان عليها خفض التكاليف.
كانت هناك عائقان رئيسيان لتحقيق هذه الأهداف. أنابيب مفرغة (منها تحدث في المقال السابقراي المرحلات.
المرحل هو مفتاح كهربائي يسمح للتيار الكهربائي بالمرور عند إغلاقه ويمنعه عندما يكون مفتوحًا. يتم أيضًا فتح وإغلاق المفتاح إلكترونيًا.
كان تصنيع الأنابيب المفرغة نشاطًا يدويًا تقريبًا يتطلب خطوات متعددة مع قدر ضئيل جدًا من التسامح مع الفشل.. بنيت مرة واحدة كان لديهم استهلاك عالي للكهرباء وولدوا الكثير من الحرارة. المرحلات ، التي كانت وظيفتها ضمان وصول المكالمات إلى وجهتها داخل شبكة الهاتف ، tكان لديهم العديد من الاتصالات المعدنية التي كانت تتآكل. أيضًا ، كان وقت استجابتهم بطيئًا.
فيزياء الجوامد ووصول الترانزستور
تخصص فيزياء الجوامد لدراسة خصائص المواد وكيفية ارتباطها بخصائصها على النطاق الذري.
تتكون المواد الصلبة من ذرات معبأة بكثافة ، والتي تتفاعل بشكل مكثف. تنتج هذه التفاعلات خصائص ميكانيكية (على سبيل المثال ، صلابة ومرونة) ، وخواص حرارية وكهربائية ومغناطيسية وبصرية.
في أجهزة الحالة الصلبة ، تتدفق الكهرباء عبر بلورات أشباه الموصلات الصلبة (السيليكون ، زرنيخيد الغاليوم ، الجرمانيوم) بدلاً من الأنابيب المفرغة.
إذا تمكنوا من العثور على المواد المناسبة ، فلابد أن تكون مختبرات بيل ستكون قادرة على تقليل التكاليف ووقت التصنيع والعمر النافع للآليات المستخدمة لتوجيه المكالمات الهاتفية و ضمان جودة الإشارة.
في عام 1939 بدأوا في دراسة مواد أشباه الموصلات. سميت هذه المواد بهذا الاسم لأنها ليست موصلة جيدة للكهرباء (كما هو الحال مع النحاس) أو عوازل جيدة للكهرباء ، مثل الزجاج. خاصية أخرى مثيرة للاهتمام هي أنها تسمح فقط للتيار بالمرور في اتجاه واحد. كان من الضروري فقط العثور على مادة تضخم الصوت أيضًا.
توقف العمل بسبب الحرب العالمية الثانية حيث تم تخصيص موارد مختبرات بيل للاتصالات العسكرية وتحسين تقنيات الكشف عن الرادار.
عند استئناف عملهم ، واجه العلماء مشكلة: لم يكن لمواد أشباه الموصلات خصائص تضخيم. حدث هذا لأن الجزء العلوي من مادة أشباه الموصلات (كانوا يستخدمون الجرمانيوم أو السيليكون) منع مرور التيار. قاموا أخيرًا بإصلاح المشكلة من خلال تطبيق حل موصل.
ثم ابتكروا جهازًا مكونًا من شريحة صغيرة من مادة شبه موصلة يبلغ حجمها حوالي ربع سنت أمريكي ترتكز على قاعدة معدنية. تم إرفاق سلك بالقاعدة بينما كانت قطعة مثلثة صغيرة من البلاستيك ملفوف بالذهب موجهة نحو الوجه العلوي للشريحة. عند الحافة كان هناك شق صغير غير محسوس تقريبًا مما أدى إلى إنشاء سلكين مع فصل صغير.
سيكون هذا الجهاز أساسًا لشيء يُعرف باسم الترانزستور وسيكون أساس صناعة الإلكترونيات في الخمسينيات والستينيات. كما أنها ستسمح بظهور الجيل الثاني من أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية.