В этой статье маг Ольга Васильева отвечает на вопрос «Кто предсказал лазер?».
Главный вопрос, на который дается ответ сегодня: кто изобрел лазер? Также здесь приводится краткое теоретическое обоснование и причины для создания столь полезного устройства.
Современная жизнь немыслима без маленьких пучков когерентного излучения, которые генерирует лазер. Его создание привело к революции, прежде всего, в информационной сфере. Раньше данные надо было наносить непосредственно на поверхность какого-то материала – бумаги, глины, камня. Теперь же любой текст, формула или таблица умещаются на очень маленьком кусочке оптического диска. Тому, кто изобрел лазер, мы обязаны современными методами передачи учебной и научной информации, общения, развлечений и путешествий. Запись и считывание букв и цифр теперь не требует непосредственного участия человеческого глаза, за людей это делает лазерный привод.
Непосредственно устройство используется и во множестве других видов деятельности:
- для резки дерева, железа, пластика на производстве;
- для сварки материалов между собой;
- для нанесения символов и знаков на металлические детали;
- для проведения хирургических операций.
Преимущества применения этой технологии неоспоримы. Расскажем, с какими теоретическими и практическими трудностями столкнулся изобретатель лазера.
Сказать однозначно, кто изобрел лазер, можно легко. Это был Теодор Харальд Майман, физик из Лос-Анджелеса. Он первым смог продемонстрировать работающий прототип на искусственном гранате. Однако до него другими учеными было сделано немало:
- А. Эйнштейн в 1916 году предсказал вынужденное излучение.
- П. Дирак в теории, разработанной в 1927-1930 годах, математически описал возможность вынужденного излучения.
- Р. Ланденбург и Г. Копферманн в 1928-м подтвердили существование вынужденного излучения экспериментально.
- В. Фабрикант и Ф. Бутаева в 1940 году предположили, что усилить вынужденное электромагнитное излучение поможет уровень с инверсной населенностью электронов.
- А. Кастлер в 1950-м предложил создавать инверсную населенность с помощью оптической накачки. За это он получил Нобелевскую премию.
- Н.Г. Басов, А.М. Прохоров, Ч. Таунс в 1954 году продемонстрировали генератор микроволн на аммиаке. Они добавили положительную обратную связь в виде резонатора. Это достижение также принесло ученым Нобелевскую премию.
- Т. Мейман в 1960-м наконец представил первое устройство на искусственном рубине, легированном хромом.
Таким образом, говорить, что тот, кто изобрел лазер в 1960 году, сделал это единолично, не совсем верно.
Согласно одному известному анекдоту, физики-теоретики расходуют очень мало оборудования. Им нужны только бумага, карандаш и ластик. Но предсказанные ими явления требуют подтверждения на практике. Часто это бывает очень сложно. Например, подтвердить наличие гравитационных волн смогли только в XXI веке, хотя Эйнштейн предположил их наличие еще в начале XX. Изобретатель лазера и его предшественники решали следующие технические задачи:
- Поиск материалов с инверсной заселенностью уровней.
- Отбор стабильно работающих источников для оптической накачки.
- Выращивание кристаллов с заданными оптическими свойствами для рабочего тела лазера.
- Нанесение на торцы кристалла напыления с заданным коэффициентом отражения для создания оптического резонатора.
На данный момент все эти задачи успешно решаются и не представляют для ученых каких-либо трудностей.
Как только все сложности остались позади, и устройства прочно вошли в повседневность, познания человечества о космосе расширились в десятки раз. Если вспомнить, в каком году изобрели лазер, то сразу станет понятно, почему с 1960-х так активно начала развиваться космическая программа многих стран. Помимо значительного уменьшения веса оборудования за счет полупроводниковых и лазерных приборов, спектральная чистота и когерентность генерируемых пучков помогли улучшить наши знания об окружающем Землю пространстве. Благодаря современным устройствам ученым теперь точно известен состав всех планет, астероидов и комет Солнечной системы. Также способы определения расстояния до звезд и галактик теперь намного точнее. А потенциальные возможности применения лазеров безграничны.
Пророчества делали многие – святые, ученые, писатели, медиумы. Некоторые из предсказаний сбывались, другие – нет, но еще большая часть оказывалась сфабрикованной. Отметим 7 сбывшихся предсказаний, о которых можно говорить с достоверностью.
Самую глобальную войну, затронувшую мир в середине XX века, предсказывали многие. Одно из первых пророчеств страшной войны исследователи находят в катренах Мишеля Нострадамуса, где в иносказательной форме говорится о возвышении и падении Гитлера, об открытии Второго фронта и освобождении Европы.
Однако если Нострадамус сегодня почти мифическая личность, то Эдгар Кейси (1877-1945) – вполне реальная. Известно, что свои предсказания Кейси выдавал во сне, но пробудившись – ничего о них не помнил: все сохраняла стенографистка. Подобным образом он с удивительной точностью предсказал даты начала и окончания Второй мировой войны (впрочем, как и Первой), поражение немцев на Курской дуге, и окончательную победу Советского Союза.
Исчезновение с политической карты Советского Союза предрекалось самыми разными людьми – ясновидящими, святыми старцами, политиками и учеными. Например, академик А. Д. Сахаров в 1989 году предупреждал, что если не исправить ситуацию в стране, то это чревато сепаратизмом и развалом Союза.
Банковские карты и трансплантация
У Эдварда Беллами в романе, написанном в 1887 году, персонаж погружается в летаргический сон в конце 19-го века, а выходит из него в начале 21-го. Что он обнаруживает? Наличные деньги отсутствуют, а вместо них граждане получают на счет некую сумму, тратя её при помощи специальной карты. Чем не сегодняшний день?
В 1955 году поляк Станислав Лем написал рассказ про человека, которому после аварии заменили внутренние органы на искусственные. Впрочем, трансплантацию органов гораздо раньше придумал советский фантаст Александр Беляев. Он также предсказал создание искусственного легкого и технологию длительного нахождения человека под водой.
Среди сбывшихся прогнозов англичанина Олдоса Хаксли значатся информационное перенасыщение, абсолютное поклонение развлечениям, появление клубной музыки.
Некоторые факты в произведениях литераторов настолько поражают своим сходством с будущим, что современники находят в них вовсе не случайные совпадения, а, скорее, редкий дар предвидения.
Лазеры и плееры
Однако в большинстве предсказаний удивляет не столько мистическая подоплека, сколько полет фантазии авторов, их умение предвидеть будущие достижения научно-технического прогресса. Взять хотя бы Жюля Верна. За сто лет до полета американцев на Луну он подробно описал технические условия и указал необходимую скорость для преодоления земного притяжения. Известно также, что Верн создал прообраз будущей электрической подводной лодки.
Герберт Уэллс на рубеже 19-го и 20-го веков в своих книгах также нафантазировал увесистый набор достижений науки — атомную бомбу, лазер, электростанции, эскалаторы. Он же нарисовал неприглядную картину сегодняшних дней — экономические и экологические катастрофы, правительственные кризисы.
Логин без пароля
Фантасты предвидели и другие явления, например — деятельность мошенников (хакеров), электронные книги. Бредбери писал о современных социальных сетях еще в 1950-х. Компактный компьютер (современный ноутбук) был впервые описан Артуром Кларком в 1968-м году, когда настоящий компьютер занимал целый шкаф.
Назад в будущее
Разумеется, среди прогнозов выдающихся писателей-фантастов есть и те, которые не сбылись. Среди таковых, к примеру, колонии людей на Луне, исследование за пределами орбиты Марса, коммерческие полёты частных компаний выше стратосферы, исследование Юпитера спутниками, искусственный интеллект, способный общаться с людьми на естественном языке, создание лекарства от СПИДа. Обещалось также, что к началу 21-го века мировые валюты будут обеспечиваться не золотом, а арсенидом галлия или другим полупроводником, необходимым для создания микросхем.
Поэтому трудно предсказать, что ждет человечество через 50−100 лет. Сегодня много пишут о конце света, обледенении, засухе, солнечном взрыве и столкновении с другими планетами. Так что, если судить по предсказаниям современной научной фантастики, то скоро мы будем бороться за воздух, место под солнцем и природные ресурсы. Значит, вся наука будет направлена на поиски новых источников энергии и выживание планеты. Остается лишь надеяться, что либо выход будет найден, либо наступит время более позитивных фантастов.
Снимок в открытие статьи: обложка книги Роберта Хайнлайна
Загрузка...