Câu chuyện phát minh laser: Và thế là có ánh sáng!
[ 23/05/2020 00:00 AM | Lượt xem: 79 ]

Kỉ niệm 60 năm laser ra đời. Bài của Pauline Rigby trên tạp chí Physics World, số tháng 5/2020.


Cuộc đua chế tạo laser đã khởi đầu tại Bell Labs. Hồi cuối thập niên 1950, Phòng thí nghiệm Bell Telephone khi ấy là một viện nghiên cứu được tài trợ tốt ở Murray Hill, New Jersey, và đã có những thành tựu danh vọng khẳng định tên tuổi của nó – trong đó có transistor được phát minh vào năm 1947 bởi John Bardeen, Walter Brattain và William Shockley. Vài năm sau, một nhóm người Bell Labs dưới sự chỉ đạo của Charles Townes đề xuất một dụng cụ có thể tạo ra và khuếch đại bức xạ điện từ trong vùng vi sóng của quang phổ. Vào năm 1953, các nhà nghiên cứu chuyển lí thuyết của họ sang một dụng cụ vận hành được, họ gọi là maser – một từ viết tắt cho microwave amplification by stimulated emission of radiation (khuếch đại vi sóng bằng sự phát xạ cảm ứng). Và vào tháng Mười Hai 1958, Townes và người em rể Arthur Schawlow viết một bài báo nổi tiếng (Physical Review 112 1940) mô tả cách mở rộng khái niệm maser sang chế độ quang học, để chế tạo Maser hồng ngoại và quang học đầu tiên – nói cách khác, đó là một laser.


Ted Maiman cùng với nguyên mẫu laser đầu tiên

Ted Maiman cùng với nguyên mẫu laser đầu tiên (Ảnh: Theodore Harold Maiman)

Vậy nên, nếu sắp có một cuộc đua chế tạo laser, thì đó là một cuộc đua mà Bell Labs hoàn toàn trông đợi chiến thắng. Thế nhưng mối quan tâm ấy nhanh chóng gặp cạnh tranh. Townes đã được tham khảo ý kiến tại Bell Labs, nhưng khi bài báo năm 1958 của ông được xuất bản thì ông đã trở lại Đại học Columbia. Tại đó, ông bắt đầu cố gắng chế tạo một laser bằng hơi potassium (kali) nóng – môi trường được mô tả trong bài báo. Schawlow quyết định không cạnh tranh trực tiếp với Townes, và vì thế ông chọn ruby làm một môi trường laser tiềm năng thay thế, một phần do bởi Bell Labs có nguồn cung ruby tổng hợp chất lượng tốt cho nghiên cứu maser. Một đội Bell Labs thứ hai đang nghiên cứu các phát xạ khả kiến từ tinh thể calcium-fluoride pha tạp các kim loại đất hiếm; một đội thứ ba, dưới sự chỉ đạo của cựu sinh viên của Townes, Ali Javan, đang cố gắng chế tạo một laser khí sử dụng helium và neon.



Bên ngoài Bell Labs, các viện nghiên cứu khác trên khắp thế giới sớm gia nhập cuộc đua. Chỉ riêng ở nước Mĩ, đã có những nỗ lực nghiên cứu chính diễn ra tại General Electric, IBM, Phòng thí nghiệm Lincoln thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, Phòng thí nghiệm RCA và Westinghouse Research. Một đối thủ mạnh nữa là cựu sinh viên của Townes, Gordon Gould, ông độc lập đi tới ý tưởng cho một dụng cụ gốc hơi sodium (natri) vào năm 1957 – trong tiến trình ấy ông đã đặt ra khái niệm Laser. Vào năm sau, Gould từ bỏ luận án tiến sĩ của ông và gia nhập TRG, một công ty nghiên cứu tư nhân, để ông có thể theo đuổi những ý tưởng của mình. Công ty này đã giành được khoản tài trợ 1 triệu đô từ Cơ quan Các dự án Nghiên cứu Cao cấp để nghiên cứu về laser, nhưng Gould bị cấm tham gia dự án vì nó đã được xếp loại và ông không đáp ứng yêu cầu về mặt an ninh.


Chặng cuối


Bóng ngựa đen trong cuộc đua là Theodore Harold Maiman, người khi ấy làm việc tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hughes, cánh tay nghiên cứu của Công ty Hàng không Hughes. Maiman là một kĩ sư được đào tạo đã chuyển sang vật lí, nghiên cứu sự phân tách cấu trúc tinh tế của các mức năng lượng ở các nguyên tử helium kích thích tại Đại học Stanford dưới trướng của Willis Lamb, người giành giải thưởng Nobel Vật lí năm 1955. Trong cuộc đua chế tạo laser, kinh nghiệm kĩ thuật và vật lí của Maiman đều tỏ ra hữu ích.


Maiman tham gia cuộc đua muộn, lúc mà nhiều nhà nghiên cứu có vẻ sắp bỏ cuộc. Hơn nữa, Hughes chẳng tài trợ bao nhiêu cho nghiên cứu về laser. Xét cho cùng, nó là công ty hàng không. Nó sẽ làm gì với một chùm ánh sáng chứ? Tuy nhiên, Hughes thật sự có một hợp đồng với Tập đoàn Kĩ sư Quân sự Hoa Kì để chế tạo maser. Đây hóa ra là cơ hội của Maiman.


Một hệ ba mức ở ruby hồng

Hình 1. Một hệ ba mức ở ruby hồng. Các ion chromium trong ruby hồng hấp thụ ánh sáng trong vùng lục và lam của quang phổ. Khi có mặt ánh sáng bơm này, electron trong các ion bị hích lên trạng thái kích thích, tại đó chúng nhanh chóng phân hủy sang một trong hai trạng thái siêu bền. Thời gian sống dài bất thường (khoảng 4 ms) của các mức này cho phép hơn một nửa số electron sẵn có tích tụ ở đó, tạo ra sự nghịch đảo dân cư – điều kiện cần thiết cho laser xảy ra.



Ted kí một thỏa thuận với Hughes, vợ Maiman, Kathleen nhớ lại trong một buổi trả lời phỏng vấn của tạp chí Physics World (Maiman qua đời vào năm 2007, thọ 79 tuổi). Nếu ông thành công trong việc cung ứng maser cho Tập đoàn Kĩ sư Quân sự, thì ông được cấp cho chín tháng và 50.000 đô để thật sự chế tạo ánh sáng kết hợp. Ông tiếp tục nghiên cứu làm cho maser thực tế hơn, và biến nó từ 500 lb xuống còn 2,5 lb và đồng thời cải thiện băng thông. Bởi thế, ông đã có thể làm một dự án dành riêng về laser.



Giống như Schawlow, Maiman bắt đầu nghiên cứu ruby làm vật liệu laser vì ông đã quen thuộc với đặc tính của nó từ nghiên cứu maser của mình. Ruby là tinh thể nhôm oxide chứa vi lượng chromium – khoảng 0,5% trong trường hợp ruby đá quý, và khoảng 1/10 hàm lượng như thế trong ruby “hồng” dùng cho các ứng dụng công nghiệp. Ngoài phát xạ vi sóng, ruby hồng còn hấp thụ mạnh trong phần màu lục của phổ nhìn thấy, và phát huỳnh quang màu đỏ. Hành trạng như thế là hệ quả của hệ năng lượng ba mức của ruby hồng (Hình 1). Khi ruby hồng hấp thụ ánh sáng lục, các electron bị đẩy từ trạng thái cơ bản lên một mức năng lượng cao hơn. Sau đó các electron mất năng lượng qua quá trình hồi phục nhiệt (các dao động mạng), kết thúc ở một mức năng lượng trung gian, siêu bền. Sự phân hủy từ mức siêu bền này trở lại trạng thái cơ bản là nguyên nhân gây phát huỳnh quang màu đỏ, và đây là chuyển tiếp mà Maiman hi vọng sử dụng được trong laser của ông.


Thế nhưng vào tháng Chín 1959, không bao lâu sau khi Maiman khởi động dự án của ông, Schawlow công khai tuyên bố rằng ruby hồng không thể hoạt động làm laser. Để cho sự phát xạ cảm ứng xảy ra, cần có nhiều electron cư trú trong mức năng lượng cao hơn so với ở mức thấp – một điều kiện gọi là nghịch đảo dân cư. Schawlow cho rằng sẽ quá khó đạt được sự nghịch đảo này trong một hệ ba mức vì trạng thái cơ bản trong một hệ như thế thường chứa đầy electron. Ông giữ quan điểm rằng sẽ dễ đạt tới sự nghịch đảo dân cư hơn ở một hệ bốn mức chứa một mức năng lượng trống giữa trạng thái cơ bản và mức siêu bền (Hình 2).


Với lời khuyên từ những nhà khoa học danh giá bất lợi cho ruby hồng, bên thuê Maiman không muốn tiếp tục tài trợ cho ý tưởng của ông, nếu muốn làm tiếp ông phải tự bỏ tiền túi. Nhưng Maiman không nản lòng, vì điều thể hiện rõ từ những bình luận của Schawlow là ông ta đang xem xét một laser được làm lạnh. Như Maiman viết trong hồi kí của ông, Cuộc phiêu lưu Laser, khả năng hoạt động ở nhiệt độ phòng đã vuột khỏi tay.


Các hệ laser ba mức và bốn mức

Hình 2. Các hệ laser ba mức và bốn mức. Trong một hệ laser ba mức, hơn một nửa số hạt trong môi trường laser phải được bơm ra khỏi trạng thái cơ bản và chuyển sang trạng thái siêu bền (thông qua trạng thái kích thích có thời gian sống ngắn) để cho sự nghịch đảo dân cư xảy ra. Muốn đạt được như vậy đòi hỏi ánh sáng bơm cường độ rất mạnh. Sự nghịch đảo dân cư trong một hệ bốn mức, trái lại, xảy ra hễ khi nào dân cư của trạng thái siêu bền vượt quá dân cư của trạng thái có thời gian sống ngắn. Vì thế, chỉ cần một số ít hạt bị kích thích trước khi sự phát xạ cảm ứng có thể xảy ra.



Thời khắc duy nhất Maiman thật sự ngờ vực xảy ra khi một nhà khoa học từng được ông đào tạo, Irwin Wieder, công bố một bài báo khẳng định rằng hiệu suất lượng tử của sự huỳnh quang ở ruby chỉ là 1% - nói cách khác, chỉ 1 trong 100 photon bị hấp thụ đem lại một photon phát ra (Review Scientifc Instruments 30 995). Nếu đúng vậy, thì điều này có nghĩa là sẽ không thể bơm đủ năng lượng vào ruby để đạt tới sự phát xạ cảm ứng. Nhưng thay vì từ bỏ, Maiman đã nghĩ ra các thí nghiệm nhằm xác định tại sao hiệu suất lượng tử của sự huỳnh quang ở ruby lại thấp như thế, để chỉ dẫn cho ông tìm kiếm một thay thế thích hợp. Chẳng tìm thấy kết quả, cuối cùng ông thực hiện các phép đo riêng của mình trên ruby cho thấy hiệu suất lượng tử thật ra gần mức 75%.


Đây là cách làm nghiên cứu tiêu biểu của Maiman, theo Kathleen. Ted là một nhà khoa học rất, rất kĩ tính, và rất chính xác trong công việc của ông, - bà nói. Ông không nhìn giá trị ở bề ngoài. Ông tính đi tính lại cho đến khi ông chắc ăn rằng đúng.


Ngay cả với hiệu suất lượng tử 75%, các tính toán của Maiman cho thấy ông vẫn cần một ánh sáng bơm cường độ rất mạnh để cấp đủ năng lượng cho ruby hồng đạt tới sự phát xạ cảm ứng. Thời khắc Eureka xảy ra khi ông đọc một bài báo nói về đèn flash nhiếp ảnh, nó có thể đạt tới Nhiệt độ sáng 8000 K, chỉ có điều là trong khoảnh khắc ngắn ngủi. (Nhiệt độ sáng là một số đo cường độ bức xạ theo nhiệt độ của một vật đen giả thuyết. Để tham khảo, nhiệt độ sáng của Mặt Trời là khoảng 5500 K.) Đây là một trệch hướng so với phương pháp của các nhà nghiên cứu khác, họ đang làm việc với sự chiếu sáng liên tục.


Vấn đề tiếp theo là làm sao tập trung ánh sáng đó lên ruby. Theo tính toán của Maiman, những kiểu đèn dạng ống thẳng – có thể đặt chúng tại tiêu điểm của một gương elip – sẽ không đủ mạnh. Đèn nháy mạnh nhất khi ấy có hình dạng xoắn ốc, và vì thế ông quyết định Làm với cái có sẵn. Hình dạng xoắn ốc của bóng đèn có nghĩa là ông không thể sử dụng một thấu kính đơn giản để tập trung ánh sáng lên tinh thể ruby, vì thế Maiman bố trí thỏi ruby càng gần nguồn sáng càng tốt. Điều này có nghĩa là đặt thỏi ruby 1 X 2 cm bên trong xoắn ốc bóng đèn, và đặt toàn bộ cơ cấu bên trong một ống trụ nhôm mạ để giúp thu gom ánh sáng (xem ảnh đầu tiên). Lớp mạ bạc dày ở hai đầu thỏi ruby được dùng để tạo ra hộp cộng hưởng quang học, chỉ chừa một khe nhỏ trong lớp mạ ở một đầu cho phép ánh sáng thoát ra ngoài.


Vào ngày 16 tháng Năm 1960, công trình của ông đạt thành tựu. Maiman và người trợ lí của ông, Irnee d Haenens quan sát thấy bằng chứng đầu tiên của hoạt động laser: sự giảm đáng kể thời gian sống huỳnh quang của ruby trong phổ phát ra của dụng cụ, một khi đèn flash bơm được cấp điện áp hơn 950 V. Dưới ngưỡng này, cơ chế phát xạ ánh sáng duy nhất là sự huỳnh quang bình thường. Tuy nhiên, trên ngưỡng này, sự phát xạ cảm ứng trở thành quá trình át trội, và mức năng lượng siêu bền giải phóng nhanh hơn nhiều, dẫn tới sự giảm thời gian sống huỳnh quang.

Trong một thí nghiệm thứ hai được tiến hành vài ngày sau đó, Maiman sử dụng một quang phổ kế đo sự thu hẹp bề rộng vạch phổ trên ngưỡng phát laser – một đặc trưng khác của sự phát xạ cảm ứng. Hơn nữa, sự huỳnh quang đỏ của ruby hồng gồm hai vạch phổ sít nhau, và Maiman tính được chỉ một trong hai vạch này thật sự phát laser – và đó chính là cái ông nhìn thấy.



Bước lên sân khấu


Vất vả tìm kiếm tài trợ để thực hiện nghiên cứu của ông lúc ban đầu, bây giờ Maiman lại phải vật lộn khổ sở để khám phá của ông được công bố. Khi ông gửi một bài báo đến tờ Physical Review Letters, nó bị từ chối vì chỉ là một bài báo maser khác. Maiman lập tức soạn một phiên bản ngắn hơn, 300 chữ về bài báo của ông và gửi đến tạp chí Nature, và nó được nhận đăng (187 493). Tuy nhiên, trước khi bài báo được đăng, Hughes quyết định tổ chức một buổi họp báo. Là một nhà khoa học, Maiman muốn công bố trước, còn Hughes đang nóng lòng: các nhóm Bell Labs có thể đã tiến rất gần rồi, và không có giải thưởng dành cho người thứ hai bao giờ.


Cỗ máy quan hệ công chúng Hughes lao vào hành động trước tổ chức họp báo, theo lịch sẽ diễn ra vào ngày 7 tháng Bảy 1960. Nhà nhiếp ảnh được thuê đến chụp ảnh đã không thấy ấn tượng trước laser đầu tiên – nó quá nhỏ (xem ảnh đầu bài báo). Nhìn khắp phòng thí nghiệm, ông chọn một nguyên mẫu được làm sau với một đèn flash cỡ trung và thỏi ruby dài 5 cm, bảo Maiman Cầm cái này trước mặt ông và tôi biết cái này sẽ được các hãng tin chọn đây, còn nếu chúng ta in cái này, cái laser đầu tiên này, nó sẽ chẳng được ai để ý. Nhà nhiếp ảnh đã đúng. Hôm sau ngày họp báo, toàn bộ những tờ báo lớn đều đăng bức ảnh đó – cùng với dòng tít cường điệu Người đàn ông LA khám phá tia chết người như truyện giả tưởng.


Tuy nhiên, trong cộng đồng học thuật vẫn có một lượng hoài nghi và bối rối nhất định về những gì Maiman đã thu được. Chất lượng quang của tinh thể dùng trong laser đầu tiên của ông thật tệ và vì thế ông đã không quan sát thấy chùm tia trỏ đặc trưng. Thay vậy, các kết quả ban đầu của ông là dựa trên các phép đo quang phổ nhạy. Maiman cũng đối mặt trước một số thành kiến: người ta trông chờ tiến bộ đến từ Bell Labs hoặc một trong những nhóm được tài trợ tốt khác, chứ không phải từ một kẻ vô danh làm việc cho một hãng hàng không. Tuy nhiên, vấn đề lớn nhất nằm ở chỗ các kết quả khoa học cụ thể của Maiman chưa được đưa ra đánh giá khi buổi họp báo được tổ chức. Tệ hơn nữa, bài báo Nature – khi cuối cùng nó được xuất bản vào ngày 6 tháng Tám – lại ngắn đến mức nó chẳng thuyết phục được những người phê bình ông.


Dù rằng mơ hồ, nhưng buổi họp báo Hughes đã làm phấn chấn cộng đồng nghiên cứu laser với nguồn sức mạnh mới và nguồn tài trợ mới. Các nhà khoa học trên khắp thế giới trở lại công việc của họ với niềm tin tươi mới rằng thật sự có thể chế tạo được laser. Quả vậy, khái niệm và thiết kế laser của Maiman tỏ ra đơn giản đến mức chỉ vài tuần thôi là kết quả của ông sẽ được tái tạo bởi một số nhóm nghiên cứu khác – nổi bật nhất là tại Bell Labs, họ đã chứng minh một chùm tia trỏ từ dụng cụ ruby của họ vào ngày 1 tháng Tám 1960. Lấy gợi ý từ bức ảnh chụp công khai cho thấy laser Không phải đầu tiên (xem ảnh trên), các nhà nghiên cứu Bell Labs sử dụng một thỏi ruby dài 5 cm với mẫu đèn nháy giống hệt vậy.


Lúc này Maiman cũng đã quan sát được chùm tia trỏ, nhờ ba tinh thể ruby mới được nuôi cấy đặc biệt đến kích thước mà ông yêu cầu (thỏi ruby trong laser đầu tiên, trái lại, được cắt ra từ một thỏi lớn hơn). Vào ngày những tinh thể mới được mang đến, ngày 20 tháng Bảy 1960, Maiman đã lắp chúng vào dụng cụ của ông và quan sát thấy hành trạng ngưỡng sắc nét và một đốm sáng trên tường.



Những cột mốc trong phát minh laser:


15 tháng Mười Hai 1958 Bài báo của Arthur Schawlow và Charles Townes về Maser hồng ngoại và quang học ra đời (Phys. Rev.Lett. 112 1940)

15 tháng Bảy 1959 Ali Javan công bố đề xuất của ông cho chế tạo laser khí (Phys. Rev. Lett. 3 87)

16 tháng Năm 1960 Theodore Maiman quan sát thấy sự phát xạ dạng xung ở ruby hồng.

7 tháng Bảy 1960 Phòng Nghiên cứu Hughes tổ chức họp báo công bố laser của Maiman.

20 tháng Bảy 1960 Maiman cải tiến thiết kế laser ruby của ông và quan sát được chùm tia trỏ.

1 tháng Tám 1960 Donald Nelson và các đồng sự tại Bell Labs tạo ra một chùm laser dạng xung từ một thỏi ruby theo một cấu hình tương tự như cái được thể hiện trong ảnh chụp được công bố khi họp báo về dụng cụ của Maiman.

6 tháng Tám 1960 Bức thư ngắn của Maiman Sự phát xạ quang cảm ứng ở ruby được xuất bản (Nature 187 493).

25 tháng Chín 1960 Nelson và đội của ông tại Bell Labs chiếu một chùm laser đi xa 25 dặm từ Crawford Hill đến Murray Hill ở New Jersey.

1 tháng Mười 1960 Xuất bản bài báo laser ruby của Bell Labs (Phys. Rev. Lett. 5 303).

5 tháng Mười 1960 Bell Labs tổ chức họp báo công bố laser ruby của họ.

12 tháng Mười Hai 1960 Javan và đội của ông chế tạo được laser khí đầu tiên.

30 tháng Một 1961 Bài báo của Javan về laser khí được xuất bản (Phys. Rev. Lett. 6 106).

31 tháng Một 1961 Bell Labs tổ chức họp báo công bố laser khí.

1961 Willard Boyle và Nelson chế tạo được laser ruby hoạt động liên tục đầu tiên (App. Opt. 1 81).



Vẫn gây tranh cãi


Trong những năm sau đó, các nhà khoa học Bell Labs đã đạt được nhiều cái đầu tiên về laser, trong đó có laser khí đầu tiên, được Javan và các cộng sự chứng minh thành công vào tháng Mười Hai 1960. Một thành công khác là laser ruby hoạt động liên tục đầu tiên, được chế tạo bởi Willard Boyle và Donald Nelson vào năm 1961; laser carbon-dioxide đầu tiên, được phát minh bởi Kumar Patel vào năm 1964; và một loạt cải tiến khác, trong đó có các tinh chỉnh cho diode laser bán dẫn lúc này đã hiện diện khắp nơi.


Bức ảnh được giới thiệu tại buổi họp báo Hughes

Tốt hơn mẫu thật? Bức ảnh được giới thiệu tại buổi họp báo Hughes ngày 7 tháng Bảy 1960 cho thấy Maiman cùng với một nguyên mẫu laser được chế tạo về sau – không phải cái đầu tiên – dẫn tới những dòng tít đình đám trên báo chí và sự bối rối của các nhà nghiên cứu khác. (Ảnh: Phòng nghiên cứu Hughes).



Về phần mình, Maiman rời Hughes vào năm 1961 để gia nhập một công ty mới lập từ quỹ đầu tư mạo hiểm tên gọi là Quanatron, tại đó ông phụ trách mảng hoạt động laser. Vào năm sau Union Carbide cấp quỹ cho ông thành lập một phòng lab nghiên cứu độc lập. Thế là Maiman trở thành chủ tịch của Tập đoàn Konrad mới ra đời, hãng đã phát minh ra laser Q-switched và trở thành nhà cung ứng laser công suất cao trong công nghiệp.


Trong hơn 50 năm lịch sử của laser, vị thế của Maiman với vai trò người phát minh ra laser cũng được dăm ba lần thừa nhận. Vào năm 1984, ông được giới thiệu vào Hội trường Danh vọng Các nhà phát minh Quốc gia – trên chuyến bay về nhà sau đó, ông gặp gỡ Kathleen, người trở thành vợ hai của ông. Đáng chú ý nhất, vào năm 1987, ông được trao Giải thưởng Nhật Bản, thường được xem là tương đương Đông Phương của giải Nobel.


Thế nhưng có đôi khi Maiman cảm thấy vai trò của ông bị hạ bệ. Chính Townes là người cùng chia sẻ Giải thưởng Nobel Vật lí 1964 cùng với hai nhà lí thuyết người Nga, Nicolay Basov và Aleksandr Prekhorov, cho những đóng góp cho nghiên cứu cơ bản về điện tử học lượng tử dẫn tới phát triển nguyên lí maser-laser. Và vào năm 1998, Bell Labs lại tôn vinh công trình của Townes với một buổi lễ quan trọng để ghi dấu kỉ niệm 40 năm ra đời của laser – ám chỉ đến bài báo Maser quang học năm 1958, chứ không phải việc phát minh một dụng cụ hoạt động được vào hai năm sau đó.


Đối với Maiman, sự thiếu công nhận khiến ông tổn thương và đã xui ông viết một hồi kí trình bày câu chuyện về phía ông. Ted viết sách vì ông cảm thấy vị thế của ông trong lịch sử đã không được đánh giá đúng, Kathleen giải thích. Và tôi vẫn thường giới thiệu [cho bất kì ai hỏi] Cuộc phiêu lưu laser vì nó được kể trực tiếp từ ông và nó đúng.


Trong quyển sách đó, Maiman đáp trả những người chỉ trích ông, quả quyết rằng Bell Labs ít có tiếng nói trong việc phát minh laser bởi lẽ đề xuất ban đầu của họ chẳng bao giờ hoạt động được: chưa ai từng có thể chế tạo một laser hơi potassium được bơm bằng potassium như mô tả trong bài báo 1958 của Schawlow và Townes, và bằng sáng chế dựa trên nó chẳng bao giờ kiếm được tiền cả. Thật vậy, Maiman quy kết sự thành công của ông cho thực tế là ông đã không nghe theo chỉ dẫn của Schawlow và Townes; nếu ông mà làm thế, thì ông đã chẳng bao giờ xem ruby hồng là một môi trường laser thích hợp rồi.


Thái độ của Maiman nghe có vẻ cay nghiệt, nhưng sự thật không dễ chịu đó ứng với một số người có liên quan, dù là đã 50 năm sau rồi câu chuyện phát minh laser vẫn gây tranh cãi. Trong một bài báo nổi bật đăng trên số tháng Một của tạp chí Physics Today, Nelson, Robert Collins và Wolfgang Kaiser – ba nhà nghiên cứu Bell Labs từng làm việc với các dự án laser đầu tiên – mô tả công trình tại Bell Labs vào mùa hè năm 1960 đã dẫn tới sự ra đời của laser ruby đầu tiên.


Những tuyên bố như thế khiến Kathleen chưng hửng, bà tin rằng vị thế của Maiman với tư cách nhà sáng chế của laser đầu tiên là không thể tranh cãi. Các nhà khoa học Bell Labs đã có ảnh chụp laser của Ted từ bài báo ấy [và] thông tin cho biết tinh thể ruby hồng của ông hoạt động được, bà nói. Và Schawlow đã nhận từ Ted một bản sao của bài gửi chưa đăng Physical Review Letters mô tả cấu tạo laser của ông. Kết hợp toàn bộ những chuyện này lại cho thấy rõ ràng rằng mọi chế tạo và hoạt động của laser tại Bell Labs chỉ là phỏng lại những gì Ted đã làm mà thôi.

Kathleen còn giữ một quyển sổ tay từ ngày hôm ấy, 16 tháng Năm 1960, khi Maiman thực hiện đột phá laser của ông. Bà biết đành rằng có những “này nọ nọ kia theo năm tháng. Nhưng bà tin tưởng hơn bao giờ hết về sự đóng góp tích cực của Maiman cho xã hội.


Tôi đánh giá cao đối với Ted Maiman, một ông chồng đáng yêu và một người bạn đồng hành tuyệt vời - bà nói. Còn cái tôi thật sự thấy đặc biệt ngay lúc này thì đó là Ted Maiman là nhà khoa học. Tôi bắt đầu đánh giá cao làm thế nào trong lịch sử nhân loại có một tiến bộ xảy ra đặc biệt và bất ngờ đến mức thế giới mãi mãi thay đổi, dù là tốt hơn hay tệ hơn. Tôi nghĩ phát minh laser vào ngày 16 tháng Năm 1960 đánh dấu một trong những thời điểm như vậy.


Bài của Pauline Rigby trên tạp chí Physics World, số tháng 5/2020.

Trần Nghiêm dịch

Theo Thuvienvatly.com

Khoa
Vật lý & Công nghệ

(0208).3706.388
Loading the player ...

Liên kết website

Thống kê website

Lượt truy câp: 897691
Trong ngày: 49
Đang online: 10