Страница 118 из 161
ГЛАВА 12
УДАЧА (�Л� НЕУДАЧА?) ГОРДОНА ГОУЛДА
По мнению историков науки и техники, ошибочно связывать изобретение или научное открытие с отдельной личностью или точным моментом времени. �зобретение является процессом, который проходит отрезок времени и в котором, обычно, многие люди принимают существенное участие. Мы видели это на примере изобретения мазера и увидим еще больше в случае изобретения лазера. Действительно, Шавлов и Таунс не были одиноки в выяснении возможности распространить концепцию мазера в видимый и инфракрасный диапазоны, и в предсказаниях потенциальных применений оптического мазера.
Гордон Гоулд был студентом Колумбийского университета и обладал практичным и интуитивным менталитетом изобретателя. Он сосредоточивался исключительно на получении патента и не стремился распространить свои идеи в научной литературе и публиковать свои результаты традиционным образом в научных журналах. Вместо этого он сделал официальный запрос на серию патентов, что породило ряд судебных процессов, касающихся изобретения лазера и продолжавшихся несколько лет.
В возрасте 21 года Гоулд в 1941 г. получил степень бакалавра физики в Юнион Колледже, а в 1943 г. и степень магистра по оптической спектроскопии в Йельском университете. Там он научился использовать интерферометр ФабриПеро. После военной службы он решил посвятить себя изобретательству и найти работу с неполным рабочим днем. Он начал с проектирования контактных линз и других вещей, включая попытки получить искусственный алмаз. Однако он решил, что для продолжения работ ему нужна более солидная научная основа. В 1949 г. он поступил в Колумбийский университет, где с 1951 г. стал работать над диссертацией под руководством профессора Поликарпа Куша. Диссертация была посвящена использованию атомного пучка таллия с целью изучения возбужденных энергетических уровней. Освещая атомы таллия светом подходящей лампы, он сперва возбуждал их на желаемый уровень, а затем исследовал, как они распадаются с этого состояния, т.е. какова эффективность заселения этого состояния и т.д. Но работа продвигалась очень медленно, даже к ноябрю 1957 г. Гоулд не написал диссертацию.
РќР° самом деле РѕРЅ заинтересовался проектом построить оптический мазер, который РѕРЅ переименовал РІ лазер, заменив m РІ слове мазер, обозначающее микроволны, РЅР° l, обозначающее свет. РљРѕРіРґР° первые лазеры были созданы, компании Bell Telephone РЅРµ понравилось это название, Рё РѕРЅРё отказались его использовать, предпочитая оптический мазер. Рто РЅРµ имело успеха, Рё устройство стало известным как лазер.
Рту историю можно восстановить РЅР° РѕСЃРЅРѕРІРµ показаний, РІ СЂСЏРґРµ судебных процессов Рѕ приоритетах изобретения этого устройства, начиная СЃ октября 1957 Рі., РєРѕРіРґР° Гордон Гоулд, согласно его собственным заявлениям, рассматривал возможность использования устройства типа ФабриПеро РІ качестве резонатора лазера. Р’ РѕРґРёРЅ РёР· дней ему РґРѕРјРѕР№ РїРѕР·РІРѕРЅРёР» Таунс. Его кабинет был СЂСЏРґРѕРј СЃ кабинетом Гоулда, РЅР° десятом этаже здания физического факультета Колумбийского университета. Таунс хотел получить информацию РѕР± очень СЏСЂРєРёС… таллиевых лампах, которые Гоулд использовал РІ своей диссертационной работе. Таунс зарегистрировал этот телефонный разговор РІ своей записной книжке. После этого разговора Гоулд пришел РІ возбуждение, Рё бросился заканчивать СЃРІРѕРё исследования как можно быстрее. Р’ пятницу 16 РЅРѕСЏР±СЂСЏ 1957 Рі. Гоулд Рё его жена, которая также работала РІ Колумбийском университете, пошли Рє владельцу кондитерской лавки (РѕРЅ был публичным нотариусом, приятелем жены Гоулда Рё его семьи). Там тот заверил своей печатью первые девять страниц лабораторного журнала Гоулда, которые содержали работу Некоторые грубые расчеты возможности лазерного усиления света СЃ помощью вынужденного испускания излучения.
Р’ заметках РЅР° более чем сотни страниц Гоулд предполагал заключить активную среду РІ трубку, длиной 1 Рј СЃ РґРІСѓРјСЏ отражающими зеркалами (С‚.Рµ. типичный резонатор ФабриПеро). РћРЅ также рассматривал возможность помещения стеклянных окошек СЃ точно обработанными, РґРѕ долей длины волны, поверхностями, ориентированными РїРѕРґ определенным углом, известным, как СѓРіРѕР» Брюстера. Стеклянная пластина, наклоненная РїРѕ отношению Рє РѕСЃРё трубки РїРѕРґ углом Брюстера, позволяет свету СЃ определенной поляризацией проходить внутри трубки СЃ отражениями РѕС‚ зеркал, РЅРѕ без ослабления. Рто очень важно для лазера, поскольку стараются минимизировать потери внутри резонатора. Гоулд вывел условия генерации Рё получил правильный результат. РћРЅ СѓРїРѕРјСЏРЅСѓР» РѕР± оптической накачке как Рѕ возможном методе возбуждения, который РѕРЅ обсуждал СЃ Таунсом. Как возможную среду, РѕРЅ упоминал пары щелочных металлов, РїСЂРёРІРѕРґСЏ РІ качестве примера пары калия, Р° затем СЂСѓР±РёРЅ Рё некоторые редкие земли. РћРЅ ссылался также РЅР° накачку Р·Р° счет столкновений РІ газовом разряде, упоминая смесь гелия Рё неона как РѕРґРЅСѓ РёР· возможных газовых сред, которую можно возбудить. Затем РѕРЅ стал обсуждать большую серию применений РІ спектрометрии, интерферометрии Рё фотохимии, Р° также для усиления света РІ радарах, РІ системах СЃРІСЏР·Рё Рё для термоядерного синтеза. РќР° этой же странице РѕРЅ РіРѕРІРѕСЂРёР» Рѕ стандартах частоты Рё длины, которые можно будет сделать СЃ помощью лазеров, Рѕ системах измерения профиля, РѕР± обработке материалов, технологиях сверления Рё резки, РѕР± активации химических реакций. Р’СЃРµ это можно сделать СЃ помощью лазерного света.