Кванты и музы
Шрифт:
Лазеры на углекислом газе используются для сварки и резки металлов, для раскроя материи и кожи. Они также приносят пользу медикам и химикам, технологам и физикам.
Большая часть лазеров излучает свет с вполне определённой длиной волны, изменять которую удаётся только в очень узких пределах.
Последующее развитие лазеров пошло в двух противоположных направлениях.
Одно из них — создание сверхстабильных лазеров, длина волны которых фиксирована с огромной точностью. Она известна и остаётся неизменной в пределах миллионной части от миллиардной доли своей величины. Это наибольшая точность, достигнутая в науке и технике.
Второе направление — разработка лазеров, длина волны которых
Квантовая электроника не только открывает новые возможности другим областям науки и техники, но и активно использует их новейшие достижения. Например, полупроводниковые лазеры, в которых первоначально применяли лишь соединения индия с сурьмой, теперь работают и на более сложных соединениях трёх и четырёх элементов, а также на элементах из кремния и германия высшей чистоты.
После появления лазеров было реализовано и одно из поразительных изобретений — голография. Мощные газовые и твёрдотельные лазеры позволяют зафиксировать и воспроизвести объёмные изображения предметов. Записывать и анализировать разнообразную сложную информацию. Производить измерения различных величин, таких, как скорость и смещение, изменение температуры и давления, производить анализ состава крови и расшифровку текстов, решать множество других разнообразных научных и технических задач, каждая из которых вполне заслуживает отдельного подробного описания.
Итак, перед нами раскинулась и засверкала радуга возможностей, которые таятся в новой области науки — квантовой электронике.
Мы узнали о решительной готовности лазерщиков перевести на принципиально новые рельсы развитие целых областей промышленности и техники. Покорение энергии ядра даст неиссякаемые энергетические ресурсы.
Осуществится давняя мечта человечества напоить водой пустыни, превратить районы вечной мерзлоты в сады, преодолеть космические дали…
Создание принципиально новой техники связи, оптической связи, вызовет революционные преобразования в культурной жизни общества, в сфере образования, в общении людей между собой.
Внедрение лазерной химии откроет путь к получению материалов, неизвестных природе, к созданию веществ с заранее намеченными свойствами.
И всю эту россыпь возможностей породило одно открытие, один скромный прибор — молекулярный генератор, рождённый одновременно и совершенно независимо в Москве в ФИАНе и в Колумбийском университете в НьюЙорке. Этот маленький прибор принёс не только огромные перемены в промышленность, науку и технику. Он проиллюстрировал сюрпризность научных исследований, возможность совершенно неожиданных открытий, таящихся в традиционных областях знания, что пойдёт на пользу следующим поколениям.
В этом смысле поучительна сама история создания
Оба молекулярных генератора в техническом отношении были братья-близнецы. Но совершенно по-разному сложилась их судьба. И это тоже вклад квантовой электроники в историю науки, бесценный вклад в будущее.
В нашей стране открытие Басова и Прохорова было воспринято как серьёзное и требующее внимания и заботы. Молекулярный генератор сразу получил «зелёный свет».
В этом, конечно же, немалая заслуга прежде всего авторов открытия. Сами того не сознавая, они оказались двумя половинками одного мощного интеллекта, и их прорыв в неведомое был впечатляющим и весомым.
Солдаты Отечественной войны, возвращённые победой к любимой работе, они испытывали особый творческий подъём, жажду созидать. Это придавало им сверхчеловеческую трудоспособность, стимулировало врождённую потребность в генерации идей. К тому же они были молоды и умели верить в чудо. Никакой боязни ошибки, только дерзкая вера в успех, в самих себя, в волшебство науки.
И главное, что способствовало успеху советских создателей квантовой электроники, — это поддержка их научной инициативы в Академии наук и в организациях, планирующих развитие науки и техники, атмосфера здорового сотрудничества, царящая в среде наших учёных и инженеров, доброжелательность, объективность, понимание путей и перспектив научно-технического прогресса.
Совершенно о другом отношении к новому прогрессивному явлению красочно, но с чувством глубокой тревоги пишет один из создателей квантовой электроники Таунс: «Основа квантовой электроники — радиоспектроскопия — родилась в трёх главных компаниях, разрабатывавших в США радары и другое военно-радиотехническое оборудование, и в Колумбийском университете, сотрудничавшем с ними. В промышленных лабораториях надеялись, что новая область физики даст значительные практические результаты. Американцы, практичный народ, охотно принимают то, что сулит быстрые прибыли. Я сам писал справку дирекции исследовательского отдела лаборатории «Белл Телефон» с целью убедить её в пользе радиоспектроскопии. Однако спустя несколько лет промышленные лаборатории, первыми начавшие работу в этой области, прекратили её, и исследования по радиоспектроскопии полностью сосредоточились в университетах. Там радиоспектроскопия привлекла значительное количество способных студентов и опытных профессоров, поскольку она открывала возможности для изучения поведения атомов и молекул».
До сих пор вызывает недоумение то обстоятельство, что большие промышленные лаборатории, интенсивно занимавшиеся проблемами электроники, не понимали в то время, что исследования по радиоспектроскопии газов имеют большое значение для их деятельности, В компании «Дженерал Электрик» учёные, работавшие в этой области, постановлением дирекции были переключены на другую работу, казавшуюся более пер спективной в коммерческом отношении. Дирекция лаборатории «Белл Телефон» оказалась более осторожной и решила всё же продолжить эти исследования. Однако, учитывая недостаточную ценность тематики для электроники и техники связи, продолжила её разработку силами… одного научного сотрудника.
Положение не изменилось и после создания мазера. Даже в конце 60-х годов, когда Таунс вместе с Шавловым, работавшим в фирме «Белл Телефон», перенесли идею мазера в оптический диапазон, фирма отказалась запатентовать новый прибор.
Причина отказа была сформулирована таким образом: оптические волны никогда не были сколько-нибудь полезными для связи, и, следовательно, изобретение имеет слабое отношение к деятельности фирмы!
Так случилось, что пальма первенства в создании лазера досталась Мейману, работавшему в другой американской компании, как видно, более чутко улавливающей новые веяния.