Советский физик, помогавший изобрести лазер

3

Александр Михайлович Прохоров не просто изучал свет. Он помог ему научиться вести себя правильно.

Родившись в Австралии в 1916 году, он провел свои ранние годы в изгнании. Его отец, революционер, бежал из Российской империи. Семья поселилась в Атертоне, Квинсленд. Затем произошла Российская революция. В 1923 году они вернулись на родину. Прохоров рос в стране, которая разрывалась на части и отстраивалась заново. В конце концов он оказался в Москве. И именно там он изменил физику.

Прохоров умер в 2002 году. Но его работа осталась в штрих-код-сканерах в продуктовых магазинах, в оптоволоконных кабелях, передающих ваши интернет-данные, и в хирургических инструментах, которые могут разрезать ткани без кровотечения.

Как родились мазер и лазер

История лазера начинается с пробела. Пробела в знаниях. Разрыва между тем, что было возможно, и тем, что было реально.

В 1952 году Прохоров и его коллега Николай Басов работали в Физическом институте имени П. Н. Лебедева. Они изучали квантовую электронику. В частности, они исследовали, как атомы взаимодействуют с электромагнитными волнами.

Они выдвинули радикальную идею. Они предложили метод усиления этих волн. Не любых волн. А параллельных. Волн, находящихся в одной фазе. С одинаковой длиной волны.

Это стало теоретической основой для мазера.

К тому времени, когда Прохоров и Басов опубликовали свои результаты в 1954 году, Чарльз Таунс в США уже создал первый работающий мазер. Таунс опередил их в создании аппаратуры. Прохоров и Басов опередили его в теории? Возможно. Или, может быть, они просто мыслили в том же направлении. Независимое открытие — вещь запутанная в науке.

Принцип был прост в концепции, но сложен на практике. Вынужденное излучение. Вы заставляете атом испустить фотон. Этот фотон попадает на другой возбужденный атом. Этот атом испускает фотон-близнеца. Теперь у вас их два. Ударьте по еще одному. Четыре. Восемь. Цепная реакция. Когерентный луч света.

От теории к острому инструменту

Прохоров не остановился на теории. В 1954 году он стал заведующим Лабораторией колебаний. Позже он стал профессором Московского государственного университета. Он много писал о инфракрасных и видимых лазерах.

Он понимал, что мазер — это только начало. Следующим шагом было уменьшение длины волны. Переход от микроволн к инфракрасному излучению. Затем к видимому свету.

Этот сдвиг имел значение. Микроволны отлично подходят для радиолокации. Видимый свет отлично подходит для резки, сварки, считывания данных и связи со спутниками.

Работа Прохорова в области нелинейной оптики стала фундаментальной. Она объяснила, как свет взаимодействует с веществом при высокой интенсивности. Она объяснила, почему сама среда меняется под воздействием света.

В 1964 году Нобелевский комитет признал это. Прохоров разделил премию с Басовым и Таунсом. Она была присуждена за фундаментальные исследования в области квантовой электроники. За разработку мазера и лазера.

Он получил Ленинскую премию в 1959 году. Два ордена Ленина. Медали. Он был главным редактором «Большой советской энциклопедии» с 1969 по 1978 год. Это