История лазера. Научное издание
Шрифт:
ГЛАВА 12
УДАЧА (РЛРНЕУДАЧА?) ГОРДОНА ГОУЛДА
РџРѕ мнению историков науки Рё техники, ошибочно связывать изобретение или научное открытие СЃ отдельной личностью или точным моментом времени. Рзобретение является процессом, который РїСЂРѕС…РѕРґРёС‚ отрезок времени Рё РІ котором, обычно, РјРЅРѕРіРёРµ люди принимают существенное участие. РњС‹ видели это РЅР° примере изобретения мазера Рё СѓРІРёРґРёРј еще больше РІ случае изобретения лазера. Действительно, Шавлов Рё Таунс РЅРµ были РѕРґРёРЅРѕРєРё РІ выяснении возможности распространить концепцию мазера РІ видимый Рё инфракрасный диапазоны, Рё РІ предсказаниях потенциальных применений оптического мазера.
Гордон
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.
В заметках на более чем сотни страниц Гоулд предполагал заключить активную среду в трубку, длиной 1 м с двумя отражающими зеркалами (т.е. типичный резонатор ФабриПеро). Он также рассматривал возможность помещения стеклянных окошек с точно обработанными, до долей длины волны, поверхностями, ориентированными под определенным углом, известным, как угол Брюстера.
По иронии судьбы, именно Таунс надоумил Гоулда использовать подписанную записную книжку в качестве способа отстаивания приоритета изобретения! Одержимость Гоулда идеей лазера уже стоила ему многого. Его руководитель профессор П. Куш, по словам Гоулда, никогда не позволял ему отвлекаться от темы и заменять ее другой работой. Так что в марте 1958 г. Гоулд покинул Колумбию, не закончив диссертацию. Он поступил в Technical Research Group (TRG) Inc.
TRG была РѕРґРЅРѕР№ РёР· тех американских компаний, которые возникли РІ период холодной РІРѕР№РЅС‹ Рё чьи интересы были сосредоточены РЅР° контрактах СЃ военными ведомствами. Рту компанию организовали РІ 1953 Рі. три человека, имеющих докторские степени: РѕРґРёРЅ РІ области электроники, РґСЂСѓРіРѕР№ РїРѕ физике Рё третий РІ прикладной математике. Сначала эта компания действовала как консультирующее агентство. Р’ 1955 Рі. добавились лаборатории Рё мастерские. Главная работа касалась антенн Рё радаров, физики ядерных реакторов Рё управляемых снарядов. РќРѕ был также маленький контракт РїРѕ мазерам Рё программе атомных стандартов частоты. Гоулд был РїСЂРёРЅСЏС‚ для работы РїРѕ этому последнему проекту. Поскольку РѕРЅ РЅРµ закончил диссертации, компания предоставила ему некоторое СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРµ время РґРѕ июля 1958 Рі. для завершения работы. Однако Гоулд использовал это время РЅРµ для работы над диссертацией, Р° для работы над СЃРІРѕРёРј лазерным проектом.
Он исследовал большое число лазерных сред и методов возбуждения: оптическую накачку, возбуждение столкновениями с быстрыми электронами в газовом разряде, передачу возбуждение от одних атомов к другим (столкновение второго рода). В качестве среды он рассматривал пары калия, смесь калия с ртутью и гелием, цинк и таллий, возбуждаемых передачей энергии от криптона и ксенона, молекулы йода, накачиваемые светом от калиевой лампы, и сульфат европия в водном растворе, возбуждаемый оптически. Многие из его подходов были простыми предположениями, и он не работал глубоко над физикой процесса. Он также совершал много ошибок.
На судебном процессе 8 декабря 1965 г. в Вашингтоне д-р Алан Берман, физик, друг и партнер Гоулда по бриджу, свидетельствовал о разговоре, который он имел с Гоулдом в августе 1958 г., когда он был вместе с ним на пляже. Гоулд в то время работал в TRG. Берман обратил внимание, что Гоулд работает над лазером в ущерб диссертации. Он беспокоился о нем, видя, что он не делает никакой попытки опубликовать свои результаты нормальным образом, как это делают все физики, и добавил, что, по его мнению, это ненаучный путь. Стоит отметить, что если бы Гоулд последовал совету Бермана, он мог бы послать статью в Physical Review, которая была бы опубликована одновременно со статьей Шавлова и Таунса!