مردی که تلویزیون‌ها را باریک کرد
به گزارش ندای گیلان به نقل از نیویورک تایمز؛ پشت این تحول بزرگ، تلاش دانشمندانی قرار داشت که یکی از چهره‌های برجسته آنها سیریل هیلسم، فیزیکدان بریتانیایی و از پیشگامان توسعه فناوری نمایشگر‌های کریستال مایع بود؛ دانشمندی که در ۱۰۱سالگی درگذشت، اما دستاوردهایش همچنان در زندگی میلیارد‌ها نفر حضور دارد. از تلویزیون‌های ۲۲۷ […]
به گزارش ندای گیلان به نقل از نیویورک تایمز؛ پشت این تحول بزرگ، تلاش دانشمندانی قرار داشت که یکی از چهره‌های برجسته آنها سیریل هیلسم، فیزیکدان بریتانیایی و از پیشگامان توسعه فناوری نمایشگر‌های کریستال مایع بود؛ دانشمندی که در ۱۰۱سالگی درگذشت، اما دستاوردهایش همچنان در زندگی میلیارد‌ها نفر حضور دارد.
از تلویزیون‌های ۲۲۷ کیلویی تا نمایشگر‌های باریک
در سال‌های نخست ظهور تلویزیون، این دستگاه‌ها تقریباً به بزرگی خودرو‌های بیوک بودند و وزنشان به بیش از ۵۰۰ پوند، معادل حدود ۲۲۷ کیلوگرم، می‌رسید. پیدا کردن جای مناسب برای آنها در خانه به یک دردسر واقعی تبدیل شده بود.
یکی از خوانندگان مجله «تی‌وی ورلد» در سال ۱۹۵۳ در نامه‌ای به این نشریه نوشت: «از زمانی که تلویزیون خریده‌ایم، مجبور شده‌ایم چیدمان وسایل اتاق نشیمن را تغییر دهیم و دیگر نمی‌توانیم پیانو را در خانه نگه داریم.»
در دهه ۱۹۶۰، اعتراض‌ها به این دستگاه‌های بزرگ که فضای زیادی اشغال می‌کردند و برق فراوانی مصرف می‌کردند، افزایش یافت. مدیران شرکت‌های الکترونیکی و نهاد‌های نظارتی دولتی از دانشمندان خواستند راهی برای کوچک‌تر کردن نمایشگر‌ها پیدا کنند. مقام‌های دفاعی نیز به این تلاش پیوستند؛ زیرا آنها هم به نمایشگر‌های راداری کوچک‌تر نیاز داشتند.
در مرکز این تلاش‌ها، سیریل هیلسم قرار داشت؛ فیزیکدانی بریتانیایی با مو‌های سفید، پرپشت و نامرتب که از نظر نبوغ علمی، برخی همکارانش او را با آلبرت اینشتین مقایسه می‌کردند.
جی کلیف جونز، فیزیکدان و از همکاران سابق دانشگاه لیدز انگلستان، درباره او گفته بود: «مردم می‌گویند ضریب هوشی اینشتین ۱۵۵ یا چیزی در همین حدود بوده است. من حدس می‌زنم ضریب هوشی سیریل بسیار بالاتر از این عدد بود. منظورم این نیست که اینشتین شخصیت علمی فوق‌العاده مهمی نبود، اما سیریل هم از همان جنس آدم‌ها بود؛ ذهنی به همان اندازه تیز و قدرتمند داشت.»
هیلسم در مرکز تحقیقات راداری سلطنتی بریتانیا، سرپرستی گروهی را بر عهده داشت که در توسعه مواد و فناوری‌های کلیدی نمایشگر‌های کریستال مایع نقش مهمی ایفا کردند؛ فناوری‌ای که بعد‌ها به یکی از پایه‌های اصلی ساخت نمایشگر‌های صفحه‌تخت تبدیل شد.
اختراعی که شکل جهان دیجیتال را تغییر داد
در اواخر دهه ۱۹۶۰، زمانی که هیلسم روی فناوری رادار برای دولت بریتانیا کار می‌کرد، رئیسش از او پرسید آیا می‌تواند راهی برای کاهش ابعاد نمایشگر‌های الکترونیکی پیدا کند یا خیر.
نمایشگر‌های راداری و تلویزیون‌های آن زمان به دلیل استفاده از لامپ‌های پرتو کاتدی یا CRT بسیار بزرگ و سنگین بودند. این لامپ‌ها تصاویر را روی صفحات ضخیم و سنگین شیشه‌ای تشکیل می‌دادند و تجهیزات حساس دستگاه نیز درون کابینت‌های چوبی قرار می‌گرفتند. همین ساختار، تلویزیون‌ها را به وسایلی بزرگ و دشوار برای جابه‌جایی تبدیل کرده بود.
هیلسم در مقاله‌ای که سال ۲۰۱۰ در نشریه «معاملات فلسفی انجمن سلطنتی الف» منتشر کرد، این فناوری را به دایناسوری تشبیه کرده بود که دیگر پاسخگوی نیاز‌های روز نیست.
در ابتدا، او چندان امیدوار نبود که بتوان برای این مشکل راه‌حلی پیدا کرد، اما ایده‌ای تازه توجهش را جلب کرد: استفاده از کریستال‌های مایع برای تشکیل تصاویر روی نمایشگر.
این مواد در مقایسه با فناوری لامپ‌های پرتو کاتدی به ولتاژ کمتری نیاز داشتند و مهم‌تر از آن، می‌شد آنها را به شکل لایه‌ای نازک میان دو صفحه شیشه‌ای قرار داد. به این ترتیب، دیگر نیازی به لامپ‌های حجیم و سنگین نبود.
با این حال، یک مانع جدی وجود داشت. کریستال‌های مایع موجود در آن زمان تنها در دما‌های بالا پایداری داشتند و به‌سرعت تجزیه می‌شدند. بنابراین، استفاده از آنها در نمایشگر‌هایی که قرار بود سال‌ها کار کنند، امکان‌پذیر نبود.
هیلسم برای حل این مشکل گروهی از دانشمندان را گرد هم آورد. در این همکاری علمی، پژوهشگران دیگری از جمله جورج گری از دانشگاه هال و پیتر رینز نیز نقش داشتند. حاصل تلاش این گروه، توسعه خانواده‌ای از کریستال‌های مایع پایدار به نام سیانوبی‌فنیل‌ها بود؛ موادی که امکان استفاده عملی و بادوام از فناوری نمایشگر‌های کریستال مایع را فراهم کردند.
هیلسم در مصاحبه‌ای در سال ۲۰۲۰ با نشریه «آرشیو فناوری اطلاعات» درباره این دستاورد گفته بود: «جهان به‌شدت در تلاش بود ماده‌ای پایدار پیدا کند و ناگهان ما به آن دست یافتیم.»
این موفقیت نقطه عطفی در تاریخ فناوری نمایشگر‌ها بود. ابتدا ساعت‌های دیجیتال و ماشین‌حساب‌های جیبی به این فناوری مجهز شدند و پس از آن، نمایشگر‌های کریستال مایع راه خود را به لپ‌تاپ‌ها، تلویزیون‌های صفحه‌تخت و تلفن‌های هوشمند باز کردند.
دانشمندی که ملکه را به خنده انداخت
هیلسم به دلیل نقش برجسته‌اش در توسعه فناوری کریستال‌های مایع، به «پدر کریستال‌های مایع» شهرت یافت. اهمیت دستاورد‌های او به اندازه‌ای بود که در سال ۱۹۷۶ ملکه الیزابت دوم از آزمایشگاهش بازدید کرد.
در تصویری که از این دیدار به یادگار مانده است، ملکه در حالی که هیلسم تلاش می‌کند فناوری نمایشگر‌های کریستال مایع را برای او و شاهزاده فیلیپ توضیح دهد، با خنده به او نگاه می‌کند.
جی کلیف جونز درباره نقش هیلسم در این تحول گفته بود: «افراد زیادی در توسعه این فناوری نقش داشتند، اما سیریل مسیر آن را به سمتی هدایت کرد که باید می‌رفت و جهان را تغییر داد. اکنون می‌توانید یک تلویزیون اچ‌دی عظیم را در اتاق نشیمن خانه خود جای دهید. همه اینها به آن اختراع کلیدی بازمی‌گردد.»
کودکی در خانواده‌ای کم‌درآمد
سیریل هیلسم در ۱۷ مه ۱۹۲۵ (۲۷ اردیبهشت ۱۳۰۴) در لندن و در خانواده‌ای کم‌درآمد به دنیا آمد. او دومین فرزند از میان سه پسر بنجامین و آدا هیلسم بود. پدر و مادرش در بازار‌های خیابانی پتیکوت لین و پورتوبلو رود به فروش کلاه، شکلات و چرم شاموا مشغول بودند.
دوران کودکی او با کمبود‌های فراوان همراه بود. لباس‌ها میان اعضای خانواده دست‌به‌دست می‌شدند یا از خویشاوندان به ارث می‌رسیدند و در مناسبت‌های مختلف نیز خبری از هدیه نبود.
هیلسم در تاریخ شفاهی‌ای که در سال ۲۰۰۲ برای کتابخانه بریتانیا ثبت کرد، درباره شرایط زندگی خانواده‌اش گفته بود: «یادم می‌آید که سرویس بهداشتی در فضای بیرونی خانه قرار داشت. ما سه برادر در تختی می‌خوابیدیم که به نظرم بسیار بزرگ می‌آمد.»
او درباره بازی‌های دوران کودکی‌اش نیز گفته بود: «در خیابان بازی می‌کردیم. با هم دعوا می‌کردیم. در مجموع، فکر می‌کنم زندگی‌مان شبیه زندگی بیشتر خانواده‌ها بود.»
با این حال، هیلسم از همان سال‌های نخست زندگی نشانه‌های استعداد و کنجکاوی خود را نشان داده بود. او در سه‌سالگی خواندن را آموخت و یکی از سرگرمی‌های مورد علاقه‌اش باز کردن اسباب‌بازی‌ها برای فهمیدن سازوکار آنها بود.
هیلسم درباره این عادت دوران کودکی‌اش گفته بود: «البته سراغ برق یا چیز‌هایی از این دست نمی‌رفتم، اما اسباب‌بازی‌ها را از هم باز می‌کردم؛ فرقی نمی‌کرد متعلق به خودم باشند یا دیگران.»
پس از پایان دبیرستان، او بورسیه‌ای برای تحصیل در دانشگاه کالج لندن دریافت کرد. پدرش از این موفقیت بسیار خوشحال بود؛ چراکه تحصیلات دانشگاهی همان مسیری بود که خودش نیز دوست داشت در زندگی طی کند.
هیلسم در رشته ریاضیات و فیزیک تحصیل کرد و در سال ۱۹۴۵ فارغ‌التحصیل شد. او بعد‌ها در سال ۱۹۵۹ مدرک دکترای فیزیک خود را از دانشگاه لندن دریافت کرد.
کنجکاوی؛ راز یک عمر اختراع
هیلسم معتقد بود کنجکاوی مهم‌ترین ویژگی یک دانشمند است. هنگامی که در تاریخ شفاهی کتابخانه بریتانیا از او پرسیدند چه چیزی یک فیزیکدان خوب می‌سازد، پاسخ داد: «کنجکاوی، کنجکاوی. همیشه باید ذهنی داشته باشید که بخواهد پاسخ پرسش‌ها را پیدا کند. چیزی را می‌بینید و با خود فکر می‌کنید: این چگونه کار می‌کند؟ یا چه چیزی می‌تواند باعث شود بهتر کار کند؟»
او علاقه چندانی به فیزیک نظری نداشت و حتی موضوعاتی مانند ذره بوزون هیگز نیز برایش جذابیت خاصی ایجاد نمی‌کردند. هیلسم ترجیح می‌داد به جای پرداختن به نظریه‌های انتزاعی، روی ساخت ابزار‌ها و فناوری‌هایی کار کند که در عمل قابل استفاده باشند.
او در این‌باره گفته بود: «این موضوع هیچ هیجانی در من ایجاد نمی‌کند. من می‌خواهم چیز‌ها کار کنند.»
هیلسم در کنار فعالیت‌های علمی، زندگی خانوادگی نیز داشت. او در سال ۱۹۴۷ با بتی کوپر ازدواج کرد؛ زنی که در اجرای دانشجویی نمایشنامه «پیگمالیون» با او هم‌بازی بود. هیلسم علاقه داشت برای همسرش ابزار‌ها و وسایل جدید بخرد، اما اغلب پس از خرید، خودش آنها را از هم باز می‌کرد تا از سازوکارشان سر دربیاورد.
بتی در سال ۱۹۸۷ درگذشت. دخترشان کارن برت نیز که مهندس بود، در سال ۱۹۹۷ از دنیا رفت. هیلسم پس از درگذشت دخترش، بورسیه‌ای به نام او در انجمن مهندسی زنان تأسیس کرد.
بیش از ۷۰ اختراع و آخرین دستاورد در ۹۷سالگی
فعالیت‌های علمی هیلسم تنها به نمایشگر‌های کریستال مایع محدود نبود. او نیمه‌رسانا‌هایی را توسعه داد که در فناوری‌های مختلفی مانند کنترل‌های از راه دور، در‌های خودکار، دزدگیر‌ها و دستگاه‌های بارکدخوان کاربرد دارند.
پژوهش‌های او در حوزه رادار نیز به توسعه دستگاهی به نام «کلاریبل» کمک کرد؛ ابزاری که برای شناسایی مسیر حرکت گلوله و تعیین موقعیت تک‌تیرانداز‌ها در ایرلند شمالی استفاده می‌شد.
او همچنین در توسعه فناوری رادار‌های تشخیص سرعت خودرو نقش داشت؛ دستگاه‌هایی که گاهی سرعت غیرمجاز خود او را نیز در بزرگراه‌ها ثبت می‌کردند.
هیلسم در طول دوران فعالیت حرفه‌ای خود بیش از ۷۰ اختراع ثبت کرد و حتی در سال‌های پایانی عمر نیز از فعالیت دست نکشید. او آخرین اختراع خود را در ۹۷سالگی به ثبت رساند.
این اختراع به دستگاه‌ها و روش‌هایی برای اندازه‌گیری نیرو، کار، توان مکانیکی و گشتاور مربوط می‌شد و امکان اندازه‌گیری کشش در اجزای انعطاف‌پذیری مانند طناب، کابل، سیم و تسمه را با استفاده از حسگر‌های الکتریکی فراهم می‌کرد.
به زبان ساده، یکی از ایده‌های مطرح در این اختراع، تولید نوعی جوهر حاوی حسگر‌های رسانای الکتریسیته بود. این فناوری می‌توانست کاربرد‌هایی از جمله استفاده در تخت‌های بیمارستانی داشته باشد؛ به این صورت که حرکت بیماران را زیر نظر بگیرد و به پیشگیری از زخم بستر کمک کند.
هیلسم این ایده را در آشپزخانه خانه‌اش توسعه داد؛ جایی که تجهیزات آزمایشگاهی خود را مستقر کرده بود و با روپوش سفید به کار می‌پرداخت.
او در ۲۳ سپتامبر ۲۰۲۶ (۱ ندای گیلان ۱۴۰۵) در یک مرکز نگهداری از سالمندان در لندن درگذشت. خانواده‌اش اعلام کردند که او هنگام مرگ ۱۰۱ سال داشت. هیلسم همسر و یکی از دخترانش را پیش‌تر از دست داده بود و دختر دیگرش لیندزی، نویسنده و خبرنگار خارجی تلویزیون، شریک زندگی‌اش آن دل، یک نوه و برادرش چارلز از بازماندگان او هستند. برادرش هنگام درگذشت او ۱۰۳ سال داشت.
هیلسم که بیش از هفت دهه از عمر خود را صرف پژوهش و اختراع کرده بود، همواره بر کاربرد اجتماعی علم تأکید داشت. او یک‌بار درباره فلسفه فعالیت‌های علمی خود گفته بود: «همیشه باید به این موضوع توجه داشته باشید که کاری که انجام می‌دهید، چه کمکی به جامعه می‌کند.»
دیدگاهتان را بنویسید