ทำไมการตามหาหลุมดำในจักรวาล ถึงกลายมาเป็นจุดเริ่มต้นของ Wi-Fi?

ทุกครั้งที่เราเชื่อมต่อ Wi-Fi อาจนึกไม่ถึงว่า เทคโนโลยีส่วนหนึ่งมีรากมาจากความพยายามฟังเสียงอันแผ่วเบาจากอวกาศ โดยเฉพาะสัญญาณที่นักวิทยาศาสตร์คาดว่าจะเกิดจาก หลุมดำขนาดเล็กกำลังระเบิด

เรื่องนี้มีมูลความจริง แต่คำว่า “เกิดจากอุบัติเหตุ” อาจไม่ตรงทั้งหมด เพราะ Wi-Fi ไม่ได้ถูกค้นพบโดยบังเอิญในคืนเดียว แต่มาจากการนำความรู้ด้านดาราศาสตร์วิทยุมาประยุกต์แก้ปัญหาการสื่อสารไร้สายหลายปีต่อมา

✦ ภารกิจแรกไม่ได้เกี่ยวกับอินเทอร์เน็ตเลย

ช่วงทศวรรษ 1970 ดร.จอห์น โอซัลลิแวน (John O’Sullivan) วิศวกรและนักฟิสิกส์ชาวออสเตรเลีย ทำงานด้านดาราศาสตร์วิทยุ โดยพยายามตรวจจับคลื่นวิทยุสั้นและจางมาก ซึ่งคาดว่าอาจมาจากหลุมดำขนาดเล็กที่ระเบิดอยู่ไกลออกไปในจักรวาล

ปัญหาคือสัญญาณจากอวกาศอ่อนมากและถูกสัญญาณรบกวนบดบัง ทีมวิจัยจึงต้องพัฒนาเทคนิคทางคณิตศาสตร์และการประมวลผล เพื่อแยกสัญญาณที่ต้องการออกจากข้อมูลจำนวนมหาศาล หนึ่งในเครื่องมือสำคัญคือ Fast Fourier Transform หรือ FFT ซึ่งช่วยวิเคราะห์และจัดการสัญญาณได้รวดเร็วขึ้น

พวกเขาไม่สามารถตรวจพบสัญญาณหลุมดำตามที่หวังไว้ แต่ความรู้ที่ได้จากการจัดการคลื่นวิทยุยังไม่สูญหายไปไหน

✦ ปัญหาใหม่เกิดขึ้นภายในบ้าน

ต้นทศวรรษ 1990 ทีมของโอซัลลิแวนที่องค์การวิจัยวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมแห่งเครือรัฐออสเตรเลีย หรือ CSIRO ได้รับโจทย์ให้สร้างเครือข่ายไร้สายความเร็วสูงสำหรับใช้งานภายในอาคาร

อุปสรรคใหญ่คือคลื่นวิทยุไม่ได้เดินทางตรงจากเครื่องส่งถึงเครื่องรับเพียงเส้นเดียว แต่มันกระเด้งจากผนัง โต๊ะ เฟอร์นิเจอร์ และผู้คน ก่อนเดินทางมาถึงในเวลาต่างกันเล็กน้อย สัญญาณหลายชุดจึงทับซ้อนกันจนข้อมูลผิดเพี้ยน คล้ายการพูดในห้องที่มีเสียงสะท้อนจนฟังไม่รู้เรื่อง 

ความรู้จากการพยายามทำความสะอาดสัญญาณอวกาศจึงกลับมามีประโยชน์ ทีมวิจัยสามารถแยกและประกอบสัญญาณที่สะท้อนหลายเส้นทาง ทำให้การส่งข้อมูลไร้สายภายในอาคารเร็วและเสถียรขึ้น

✦ ทีม 5 คนที่วางรากฐานให้ Wi-Fi สมัยใหม่

ผลงานนี้เกิดจากทีมนักวิจัย CSIRO จำนวน 5 คน ได้แก่

จอห์น โอซัลลิแวน, เทอร์รี เพอร์ซิวัล, ดีเทลม์ ออสทรี, เกรแฮม แดเนียลส์ และจอห์น ดีน

ทีมสร้างระบบทดลองเครือข่ายไร้สายขึ้นในปี 1992 และยื่นจดสิทธิบัตรในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เทคโนโลยีดังกล่าวกลายเป็นหนึ่งในพื้นฐานสำคัญของระบบ WLAN ความเร็วสูงที่พัฒนาไปสู่ Wi-Fi ซึ่งใช้กันในคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ และอุปกรณ์ทั่วโลก

✦  “Wi-Fi แรกของโลก”

สิ่งที่ทีมออสเตรเลียสร้างคือเทคนิคสำคัญที่แก้ปัญหาคลื่นสะท้อนภายในอาคาร และช่วยให้เครือข่ายไร้สายส่งข้อมูลด้วยความเร็วสูงได้จริง ส่วนมาตรฐาน IEEE 802.11 รุ่นแรกเผยแพร่ในปี 1997 และชื่อทางการค้า “Wi-Fi” เริ่มแพร่หลายในเวลาต่อมา

เรื่องนี้จึงไม่ใช่อุบัติเหตุแบบทดลองผิดแล้วเจอ Wi-Fi ทันที แต่เป็นตัวอย่างของงานวิจัยที่ดูเหมือนไม่สำเร็จในเป้าหมายแรก ก่อนความรู้จากภารกิจตามหาหลุมดำจะถูกหยิบกลับมาแก้ปัญหาบนโลก

จากการพยายามฟังเสียงระเบิดที่อยู่ไกลออกไปในจักรวาล กลับกลายเป็นเทคโนโลยีที่ทำให้คนหลายพันล้านคนเชื่อมต่อกันได้โดยไม่ต้องเสียบสาย งานวิจัยบางชิ้นอาจไม่พบสิ่งที่กำลังตามหา แต่กลับพาเราไปพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่กว่าเดิม