爱与否科技为科学和社会带来了革命性的改变,这项60年前的伟大发明
?1959年10月 , 32岁的西奥多·梅曼(TheodoreMaiman)只是一名籍籍无名的年轻物理学家 。 当时 , 他正着手利用一颗粉红色的红宝石晶体 , 制造出被称为“光学激射器”(opticalmaser)的东西 。 项目开始得并不顺利 。 梅曼所在的实验室的其他人纷纷质疑这项研究的意义 。 然而 , 梅曼的坚持证明了他们都是错误的 。
1960年5月16日 , 梅曼成功创造出了一种自然界没有的光 , 彻底改变了历史的进程 。 在此之前 , 光的研究都仍限于对来自恒星、蜡烛、电灯等光源提供的照明 。 这些光源都包含大量以独立、随机的方式释放储存的能量的原子或分子 , 这是一种被称为自发发射的过程 。 而梅曼则成功地让原子以一种协调的方式释放它们的光 , 在他所设计的装置中 , 一个原子的发射会诱发其他原子的发射 , 这便是所谓的受激发射 , 标志着通过受激辐射产生的光放大(LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation)——激光(LASER)的诞生 。

文章图片
○梅曼与他的激光器(1960年7月) 。 |图片来源:Wikipedia

文章图片
激光的横空出世并不能归结于一个人的发明创造 , 而是几十年的科学观察和想法的结晶 。 1905年 , 阿尔伯特·爱因斯坦(AlbertEinstein)提出了光子存在的假设 。 他利用光同时具有波和粒子的性质 , 成功地解释光电效应 , 这是一种电子因为光入射到金属板上而从表面溢出的效应 。 1917年 , 他开始思考光子是如何从原子中发射出来的问题 。 在一篇题为《辐射的量子理论》的论文中 , 他提出了原子与光子的相互作用可能存在三个不同的过程:吸收(即一个原子吸收一个光子并获得能量 , 成为激发态的过程)、自发发射(即一个受激原子通过释放一个光子而失去能量的过程)、受激发射(即一个受激原子在另一个光子的激发下释放出一个光子 , 而失去能量的过程) 。

文章图片
1953年 , 物理学教授查尔斯·哈德·汤斯(CharlesHardTownes)与他的研究生詹姆斯·戈登(JamesGordon)和赫伯特·蔡格(HerbertZeiger)制造出了第一个可运行的微波激射器(MASER) , 这是一种可以发射出相干的微波辐射脉冲的设备 。 与此同时 , 苏联的尼古拉·巴索夫(NikolayBasov)和亚历山大·普罗霍罗夫(AleksandrProkhorov)也独立研发出了他们自己的版本 , 可以发射连续的微波光束 , 而不是一系列的脉冲 。

文章图片
在MASER出现之后 , 许多研究人员开始转向制造出这种设备的“可见光”版本 , 其中就包括汤斯以及贝尔实验室的阿瑟·伦纳德·肖洛(ArthurLeonardSchawlow) 。 最初他们称这种设备最初被称为“光学激射器” 。 这种新设备的挑战在于尺寸 , 可见光的波长比微波的要短得多 , 而器件的设计需要与波长相当 , 这极大地增加了新器件的制造难度 。 尽管如此 , 贝尔实验室还是在1958年成功申请了第一项关于光学激射器的专利 。 大约在同一时间 , 哥伦比亚大学的一位名叫戈登·古尔德(GordonGould)的学生发表了现在被称为“激光”的想法 。

文章图片
○1957年 , 古尔德在实验室笔记的第一页中定义了“激光”一词 。 |图片来源:AIPEmilioSegreVisualArchives

文章图片
推荐阅读
- 科技一哥|荣耀30青春版图集赏析:触觉与视觉的完美享受
- 科技犬君|vs 索尼A9G 谁强?,上半年用户喜爱手机盘点;小米电视大师65英寸OLED
- 精选泛科技|结果如何?,一加8续航遭质疑:上半年最全机型横评出炉
- 科学家■如果宇宙由奇点大爆炸而来,那么奇点又是如何来的?
- 『南极』科学家在南极冰下800米处,发现新的生命世界,颠覆了人类的认知
- 「」我国史上最大天灾,一声巨响2万人瞬间蒸发,今仍无法用科学解释
- HAO懂科技|小米“神机”要来了?,小米正式“反击”!上下对折+骁龙865
- 阿拉图图科技说|而给华为仅仅是800万枚!,台积电为苹果准备8000万枚芯片
- 网罗说科技|三星note10一夜成“中端机”,还是256GB+3500mAh,三星扛不住了
- 【科学家】科学家公布首张宇宙全景高清图像,在宇宙之外又是什么呢?
