لدي خاصية في موقعي، حيث في كل أسبوع يطرح علي الناس أسئلة فرضية لأجيبهم عليها، وأحاول الإجابة عليها باستخدام الحساب والعلوم والرسوم الهزلية.
So, I have a feature on my website where every week people submit hypothetical questions for me to answer, and I try to answer them using math, science and comics.
فمثلًا، سألني شخص ما، ما الذي سيحدث لو حاولت ضرب كرة بيسبول منطلقة بـسرعة 90% من سرعة الضوء؟ فقمت ببعض الحسابات. عادةً، عندما يطير جسم في الهواء، فإن تيار الهواء يسري حوله، لكن في هذه الحالة، ستكون الكرة منطلقة بسرعة عالية حيث أن جزيئات الهواء لن يكون لديها وقت لتبتعد عن طريق الكرة. فستصطدم الكرة بها وتعبر من خلالها، وهذا الاصطدام مع جزيئات الهواء سيسلب النيتروجين، والكربون والهيدروجين من الكرة، مجزءً إياها إلى قطع صغيرة جدًا، وكذلك سيحفز موجات حرارية نووية صاهرة حول الهواء المحيط بها. هذا سينتج فائض من الأشعة السينية ستكبر على شكل فقاعة مع أجسام غريبة أخرى، ستكون البلازما في وسط ركام الرمية، وستبتعد كذلك عن ركام الرمية أسرع قليلًا من الكرة نفسها. وفي هذه اللحظة وحوالي 30 نانو ثانية، سيكون موقع ضارب الكرة بعيد بما يكفي لدرجة أن الضوء ليس لديه وقت كاف ليصل إليه مما يعني أن الرامي لا يزال يرى الكرة ترمى باتجاهه وليس لديه فكرة بأن شي سئ على وشك الحدوث. (ضحك) والآن وبعد 70 نانو ثانية، ستصل الكرة إلى موقع الضارب، أو على الأقل سحابة البلازما المتضخمة التي كان يفترض أن تكون الكرة وستلتهم المضرب والضارب وصفيحة الموقع والملتقط والحكم وستبدأ في تحليلهم جميعًا أيضًا ستبدأ في سحبهم للخلف إلى نقطة النهاية التي بدأت أيضًا في التحلل. فلو كنتم تشاهدون ماجرى بالكامل، من فوق تل ما، من المثالي أن يكون بعيد جدًا، ما يفترض أن ترونه هو بريق ساطع من النور يختفي خلال ثواني، يتبعه موجة إنفجار تنتشر لتحطم الأشجار والمنازل أثناء ابتعادها عن ملعب البيسبول، وفي النهاية ستظهر سحابة فطرية الشكل تعلو حطام المدينة. (ضحك)
So for example, one person asked, what would happen if you tried to hit a baseball pitched at 90 percent of the speed of light? So I did some calculations. Now, normally, when an object flies through the air, the air will flow around the object, but in this case, the ball would be going so fast that the air molecules wouldn't have time to move out of the way. The ball would smash right into and through them, and the collisions with these air molecules would knock away the nitrogen, carbon and hydrogen from the ball, fragmenting it off into tiny particles, and also triggering waves of thermonuclear fusion in the air around it. This would result in a flood of x-rays that would spread out in a bubble along with exotic particles, plasma inside, centered on the pitcher's mound, and that would move away from the pitcher's mound slightly faster than the ball. Now at this point, about 30 nanoseconds in, the home plate is far enough away that light hasn't had time to reach it, which means the batter still sees the pitcher about to throw and has no idea that anything is wrong. (Laughter) Now, after 70 nanoseconds, the ball will reach home plate, or at least the cloud of expanding plasma that used to be the ball, and it will engulf the bat and the batter and the plate and the catcher and the umpire and start disintegrating them all as it also starts to carry them backward through the backstop, which also starts to disintegrate. So if you were watching this whole thing from a hill, ideally, far away, what you'd see is a bright flash of light that would fade over a few seconds, followed by a blast wave spreading out, shredding trees and houses as it moves away from the stadium, and then eventually a mushroom cloud rising up over the ruined city. (Laughter)
مع أن قوانين دوري البيسبول غامضة إلى حد ما، لكن، (ضحك)، استنادًا للقانون رقم 6.02 و 5.09، فإنه في هذه الحالة، سيعتبر أن الضارب قد ضُرب برمية وسيكون جديرًا بالركض للنقطة الأولى، هذا في حال أنها مازالت موجودة.
So the Major League Baseball rules are a little bit hazy, but — (Laughter) — under rule 6.02 and 5.09, I think that in this situation, the batter would be considered hit by pitch and would be eligible to take first base, if it still existed.
هذه هي نوعية الأسئلة التي أجيب عليها، يكتب لي الناس المزيد من الأسئلة الغريبة الأخرى. مثلًا كتب لي شخص ما يقول، علميًا، ماهي أفضل وأسرع طريقة لإخفاء جثة؟ هل من الممكن أن تستعجل قليلًا في الرد؟ هناك شخص آخر كتب لي، والكثير من الناس يكتبون لي عن، هل يمكنك إثبات القدرة على الحب مرة أخرى بعد أن جرح قلبك؟ هناك ناس آخرين يرسلون لي أسئلة من الواضح أنها واجباتهم المنزلية ويريدون مني أن أؤديها عنهم.
So this is the kind of question I answer, and I get people writing in with a lot of other strange questions. I've had someone write and say, scientifically speaking, what is the best and fastest way to hide a body? Can you do this one soon? And I had someone write in, I've had people write in about, can you prove whether or not you can find love again after your heart's broken? And I've had people send in what are clearly homework questions they're trying to get me to do for them.
لكن في مرة ما وقبل عدة أشهر، استلمت سؤالًا كان عن غوغل. لو كانت كل المعلومات في العالم مخزنة على بطاقات مثقبة، كم ستكون سعة مستودع غوغل للبيانات؟ وبما أن غوغل متحفظة جدًا على أعمالها، فلا أحد يعلم كمّ البيانات التي لدى غوغل، في الحقيقة، لا أحد يعلم كم مركز بيانات لدى غوغل، ما عدا موظفي غوغل أنفسهم. وقد حاولت أن ألتقي بهم عدة مرات، حاولت أن أسألهم، لكنهم لم يطلعوني على أي شئ
But one week, a couple months ago, I got a question that was actually about Google. If all digital data in the world were stored on punch cards, how big would Google's data warehouse be? Now, Google's pretty secretive about their operations, so no one really knows how much data Google has, and in fact, no one really knows how many data centers Google has, except people at Google itself. And I've tried, I've met them a few times, tried asking them, and they aren't revealing anything.
لذلك قررت أن أكتشف الجواب بنفسي. هناك عدة أشياء ركزت عليها هنا. بدأت بالمال. على غوغل أن تعرض مقدار ما أنفقته بشكل عام، ذلك يسمح لك بأن تخمن كم هي مراكز البيانات التي يبنونها، لأن مراكز البيانات تكلف مقدار معين من المال. بعدها تستطيع أن تخمن أيضًا كم كمية استهلاكهم من الأقراص الصلبة، والتي اتضح بأنها ضخمة جدًا. وقد قرأت حسابا، بأن غوغل لديها خلل في الأقراص الصلبة حوالي كل دقيقة أو دقيقتين، فيقومون برمي ذلك القرص واستبداله بآخر جديد. بالتالي سيكون استهلاكهم منها ضخم جدًا. بالتركيز على المال، سيصبح لدينا فكرة عن عدد مراكز بياناتهم. يمكننا أيضًا النظر إلى استهلاك الكهرباء. فلو نظرنا إلى كمية الكهرباء التي يحتاجونها، لأنهم يحتاجون استهلاك معين من الكهرباء لتشغيل الخوادم، وغوغل أكفأ من غيرها، إلا أنه يظل لديها بعض المتطلبات الأساسية، وذلك يجعلك تضع حدًا بالاعتماد على عدد الخوادم لديهم. بإمكانك أيضًا أن تنظر إلى المساحة المربعة لترى بالنسبة لمركز البيانات التي لديك، وتخمن ماهو كبرها؟ وكم تبلغ مساحتها؟ كم هي رفوف الخوادم التي تتسع لها؟ بالنسبة لبعض مراكز البيانات، ممكن أن تتحصل على معلومتين عنها. قد تعرف كم مقدار ما ينفقون، ولأنه عليهم كذلك التعاقد مع الحكومة المحلية لتزودهم بالطاقة، قد تعرف أيضًا صفقاتهم وماذا سيشترون وبالتالي ستعرف حجم الطاقة التي يحتاجونها لذلك. وبالنظر إلى معدل تلك الأرقام تستطيع التخمين بالنسبة للمراكز التي ليس لديك معلومات عنها، تستطيع معرفة، قد يكون لديك معلومة واحدة فقط، مثلًا بمعرفتك للمساحة المربعة، يمكنك معرفة حسنًا، قد تكون الطاقة نسبية. تستطيع عمل نفس الشئ مع كميات كبيرة مختلفة، بتخمين كميات التخزين الإجمالية، عدد الخوادم وعدد الأقراص لكل خادم، وفي كل حالة تستخدم ما تعرفه لتستنتج نموذجا يقلل من احتمالات تخمينك للأشياء التي لا تعرفها. إنه نوع من الدوران حول الرقم الذي تحاول الوصول إليه. وهذا ممتع للغاية. المسائل الحسابية ليست معقدة جدًا، في الحقيقة ليس سوى شئ يشبه حل لعبة سودوكو.
So I decided to try to figure this out myself. There are a few things that I looked at here. I started with money. Google has to reveal how much they spend, in general, and that lets you put some caps on how many data centers could they be building, because a big data center costs a certain amount of money. And you can also then put a cap on how much of the world hard drive market are they taking up, which turns out, it's pretty sizable. I read a calculation at one point, I think Google has a drive failure about every minute or two, and they just throw out the hard drive and swap in a new one. So they go through a huge number of them. And so by looking at money, you can get an idea of how many of these centers they have. You can also look at power. You can look at how much electricity they need, because you need a certain amount of electricity to run the servers, and Google is more efficient than most, but they still have some basic requirements, and that lets you put a limit on the number of servers that they have. You can also look at square footage and see of the data centers that you know, how big are they? How much room is that? How many server racks could you fit in there? And for some data centers, you might get two of these pieces of information. You know how much they spent, and they also, say, because they had to contract with the local government to get the power provided, you might know what they made a deal to buy, so you know how much power it takes. Then you can look at the ratios of those numbers, and figure out for a data center where you don't have that information, you can figure out, but maybe you only have one of those, you know the square footage, then you could figure out well, maybe the power is proportional. And you can do this same thing with a lot of different quantities, you know, with guesses about the total amount of storage, the number of servers, the number of drives per server, and in each case using what you know to come up with a model that narrows down your guesses for the things that you don't know. It's sort of circling around the number you're trying to get. And this is a lot of fun. The math is not all that advanced, and really it's like nothing more than solving a sudoku puzzle.
حسنًا ما الذي فعلته، قمت بالتعامل مع كل هذه المعلومات، أمضيت يومًا أو اثنين في البحث. هناك بعض الأشياء لم ألتفت لها. بإمكانكم دائمًا النظر إلى إعلانات التوظيف لغوغل قد تعطيك فكرة عن مكان تواجد موظفيهم. أحيانًا، عندما يزور الناس مراكز البيانات، فإنهم يلتقطون صورة بهاتفهم وينشرونها، مع أنه لا يفترض بهم فعل ذلك، لكنك قد تعرف شيئًا عن عتادهم من خلال تلك الطريقة. في الواقع، بإمكانك مراقبة موظفي توصيل البيتزا. من الواضح أنهم يعرفون أماكن كل مراكز بيانات غوغل، على الأقل تلك التي يوجد ناس بداخلها.
So what I did, I went through all of this information, spent a day or two researching. And there are some things I didn't look at. You could always look at the Google recruitment messages that they post. That gives you an idea of where they have people. Sometimes, when people visit a data center, they'll take a cell-cam photo and post it, and they aren't supposed to, but you can learn things about their hardware that way. And in fact, you can just look at pizza delivery drivers. Turns out, they know where all the Google data centers are, at least the ones that have people in them.
لكن قمت بتوقعاتي، والتي كان إحساسي جيدا حيالها، كانت حوالي 10 إكسابايت من البيانات على امتداد كل أعمال غوغل، وتقريبا 5 إكسابايت أخرى على كل أقراص التخزين الغير متصلة بالانترنت، والتي اتضح بأن غوغل هي أكبر مستهلك في العالم لها.
But I came up with my estimate, which I felt pretty good about, that was about 10 exabytes of data across all of Google's operations, and then another maybe five exabytes or so of offline storage in tape drives, which it turns out Google is about the world's largest consumer of.
لقد استنتجت هذه التوقعات وهي كمية مذهلة من البيانات. إنها تقريبًا أكثر من بيانات أي مؤسسة أخرى في العالم، على حد علمنا. هناك عدد من المنافسين الآخرين، خاصة لمن يفكر دائمًا في الـ NSA. باستخدام مثل بعض هذه الطرق، بإمكاننا النظر إلى مراكز بيانات الـ NSA، ونخمن، تعلمون، نحن لا نعرف ماذا يحدث هناك بالفعل، لكن من الواضح جدًا أن أعمالهم ليست بحجم غوغل.
So I came up with this estimate, and this is a staggering amount of data. It's quite a bit more than any other organization in the world has, as far as we know. There's a couple of other contenders, especially everyone always thinks of the NSA. But using some of these same methods, we can look at the NSA's data centers, and figure out, you know, we don't know what's going on there, but it's pretty clear that their operation is not the size of Google's.
بعد أن جمعت كل هذا، توصلت إلى حل للسؤال الذي نريد الإجابة عليه والذي كان، كم بطاقة مثقبة ستتحمل كل هذه البيانات؟ باعتبار أن البطاقة المثقبة تحتوي على 80 رمزا، وبالإمكان إدخال حوالي 2000 بطاقة في صندوق، ثم وضعها، مثلًا، في المدينة التي جئت منها، نيو إنغلاند، ستغطي المدينة بأكملها إلى ارتفاع أقل بقليل من 5 كيلومتر، والذي يعتبر أكبر بثلاث مرات من الطبقة الجليدية في العصر الجليدي قبل 20000 سنة.
Adding all of this up, I came up with the other thing that we can answer, which is, how many punch cards would this take? And so a punch card can hold about 80 characters, and you can fit about 2,000 or so cards into a box, and you put them in, say, my home region of New England, it would cover the entire region up to a depth of a little less than five kilometers, which is about three times deeper than the glaciers during the last ice age about 20,000 years ago.
سيكون هذا غير عملي، لكن أعتقد أن هذا هو أفضل جواب ممكن أن آتي به. لذلك كتبته في موقعي. ولم أكن أتوقع أن يأتيني الرد من غوغل، لأنهم بالطبع متحفظون جدًا، لم يجيبون عن أسئلتي، لذلك كتبت الجواب ثم قلت، حسنًا، أعتقد أننا لن نعلم أبدًا.
So this is impractical, but I think that's about the best answer I could come up with. And I posted it on my website. I wrote it up. And I didn't expect to get an answer from Google, because of course they've been so secretive, they didn't answer of my questions, and so I just put it up and said, well, I guess we'll never know.
لكن بعدها بفترة قصيرة وصلتني رسالة، بعدها بعدة أسابيع، من غوغل تقول، لدينا مغلف لك. ذهبت واستلمته، ثم فتحته، لقد كانت بطاقات مثقبة. (ضحك) بطاقات مثقبة عليها شعار غوغل. وعلى هذه البطاقات المثقبة كانت هناك مجموعة من الثقوب، فقلت لهم، شكرًا لكم، شكرًا لكم، حسنًا، ماذا لدينا هنا؟ جلبت بعض البرامج وبدأت في قراءتها، وتحليلها، وتبيّن أنها أحجية. هناك عدد من الشفرات، طلبت المساعدة من بعض الأصدقاء، وقمنا بتحليل الشفرة، فوجدنا بداخلها شفرة أخرى، بعدها هناك بعض المعادلات، قمنا بحلها، وفي النهائية ظهرت رسالة من غوغل وقد كانت الرد الرسمي لهم على مقالي، تقول: " لا تعليق." (ضحك) (تصفيق)
But then a little while later I got a message, a couple weeks later, from Google, saying, hey, someone here has an envelope for you. So I go and get it, open it up, and it's punch cards. (Laughter) Google-branded punch cards. And on these punch cards, there are a bunch of holes, and I said, thank you, thank you, okay, so what's on here? So I get some software and start reading it, and scan them, and it turns out it's a puzzle. There's a bunch of code, and I get some friends to help, and we crack the code, and then inside that is another code, and then there are some equations, and then we solve those equations, and then finally out pops a message from Google which is their official answer to my article, and it said, "No comment." (Laughter) (Applause)
أحب حساب مثل هذه الأشياء، ليس ذلك لأني أحب الحساب. أنا أقوم بالكثير من الحسابات، لكني لا أحب الحساب لذاته. ما أحبه هو أنها تجعلك تأخذ أشياء تعرفها، وفقط بتحريك الرموز على قطعة من الورق، تتوصل إلى معرفة شيء لم تكن تعرفه وذلك مفاجئ جدًا. تصلني الكثير من الأسئلة الغبية، وأحب كون الحساب يمنحني القوة لأجيب عليها أحيانًا.
And I love calculating these kinds of things, and it's not that I love doing the math. I do a lot of math, but I don't really like math for its own sake. What I love is that it lets you take some things that you know, and just by moving symbols around on a piece of paper, find out something that you didn't know that's very surprising. And I have a lot of stupid questions, and I love that math gives the power to answer them sometimes.
وأحيانًا لا. هذا سؤال وصلني من أحد القراء، بدون هوية، وعنوانه كان فقط، "عاجل،" وهذا هو نص الرسالة: "لو كان للبشر عجلات ويستطيعون الطيران، كيف سنفرق بينهم وبين الطائرات؟" عاجل. (ضحك)
And sometimes not. This is a question I got from a reader, an anonymous reader, and the subject line just said, "Urgent," and this was the entire email: "If people had wheels and could fly, how would we differentiate them from airplanes?" Urgent. (Laughter)
أعتقد أن هناك بعض الأسئلة لا يقدر الحساب على حلها. شكرًا لكم. (تصفيق)
And I think there are some questions that math just cannot answer. Thank you. (Applause)