V dalším díle rubriky „Profily z historie“ představujeme geniálního vědce, který zpochybnil zavedenou vědu a objevil dlouho hledaný laser.
Theodore Maiman (1927–2007) se narodil v prosluněném Los Angeles, ale vyrůstal v chladném horském vzduchu Denveru. Jeho otec Abraham byl elektroinženýrem v Bell Laboratories, což Maimana silně ovlivnilo. Otec si v každém místě, kde rodina žila, budoval vlastní elektronickou laboratoř, a Maiman tak brzy získal zkušenosti s opravami a stavbou elektronických zařízení. Ve 12 letech nastoupil do svého prvního zaměstnání v obchodě s elektrospotřebiči. O dva roky později už vedl tamní opravárenskou sekci.
Přestože si jeho otec přál, aby se věnoval medicíně, Maiman byl odhodlán nastoupit dráhu v oblasti elektroniky a matematiky. Po střední škole přijal místo mladšího inženýra ve společnosti National Union Radio Company v New Jersey. Brzy získal první třídu komerční radiotelefonní licence a podle dostupných zdrojů byl tehdy nejmladším držitelem v zemi. Krátce před osmnáctými narozeninami, na konci druhé světové války, se přihlásil k americkému námořnictvu, aby nastoupil do výcvikového programu radaru a komunikace.
Univerzita a začátky kariéry
Po skončení služby se vrátil do Colorada, kde vystudoval University of Colorado a získal bakalářský titul v inženýrské fyzice. Poté nastoupil na Columbia University, kde strávil rok v programu fyziky, a následně přestoupil na Stanford University. Tam získal magisterský titul v elektrotechnice i doktorát z fyziky. Během doktorandského studia se učil u Willise Lamba, nositele Nobelovy ceny za fyziku z roku 1955, což byl zároveň rok, kdy Maiman absolvoval.
Jeho první zaměstnání po škole bylo v Hughes Research Laboratories (HRL) v oddělení atomové fyziky společnosti Hughes v Culver City. HRL (původně Hughes Aircraft Company) byla po několik desetiletí významným dodavatelem obranných zakázek pro vládu a v 50. letech zažila obrovský růst. Vnitřní neshody ohledně další expanze však vedly k odchodu dvou hlavních vědců firmy, Simona Rama a Deana E. Wooldridge, kteří založili vlastní společnost Ramo-Wooldridge Corp., později známou jako Thompson-Ramo-Wooldridge, Inc. (TRW).
Maiman však zůstal v HRL a právě tam dosáhl jednoho z nejvýznamnějších vědeckých objevů století.
Za laserem
V roce 1917 publikoval Albert Einstein práci, v níž teoreticky předpověděl možnost tzv. „stimulované emise“, která se stala základem pro Maimanův objev „zesílení světla stimulovanou emisí záření“ – zkráceně laseru.
Tato myšlenka byla v následujících desetiletích dále rozvíjena. V roce 1953 vytvořil Charles H. Townes zařízení nazvané maser (zesílení mikrovln stimulovanou emisí záření), tedy asi dva roky předtím, než Maiman získal doktorát. Ve vědecké komunitě však panovaly pochybnosti, zda lze světlo tímto procesem skutečně zesílit. Přibližně o pět let později publikovali Townes a jeho kolega Arthur Schawlow článek v časopise Physical Review Americké fyzikální společnosti, v němž naznačili, že tento proces je skutečně možný.
Když Maiman článek četl, souhlasil, že světlo lze zesílit, ale nesouhlasil s metodou, kterou Townes a Schawlow navrhli. Domníval se, že zesílení světla je možné pomocí rubínů, dokonce i umělých. Pro tuto metodu však v odborné komunitě nenašel téměř žádnou podporu.
Maiman chtěl svou teorii ověřit, ale HRL nebyla nadšená. Raději by ho viděla pracovat na „něčem užitečném“. Fyzik však trval na svém a nakonec mu firma poskytla 50 000 dolarů (v dnešních cenách něco přes 540 000 dolarů). Maiman tak vstoupil do závodu s řadou dalších společností, mezi nimiž byly Bell Labs, RCA, Siemens a Westinghouse.
Zachycení laseru
Maiman věřil svým výpočtům a byl přesvědčen, že pokud rubín dostatečně intenzivně ozáří, zesílení světla se podaří. Spolu se svými dvěma asistenty, Charlesem Asawou a Irnee D’Haenensem, použil fotografické zábleskové lampy, malou rubínovou tyčinku a hliníkový válec. Dne 16. května 1960 se Maimanovi podařilo průlomové spuštění laseru.
Následující měsíc poslal svůj článek do časopisu Physical Review Letters, ale vydavatel ho odmítl s tím, že už články o laserech nepřijímají. Maiman se proto rozhodl poslat zkrácenou verzi do britského vědeckého časopisu Nature, který ji otiskl 6. srpna.
Průlom byl vzrušující, ale málokdo věděl, k čemu bude laser využitelný. Zpočátku byl označován jako „řešení hledající problém“.
Hledání problémů k řešení
Maiman věřil, že laser nabídne řešení pro řadu praktických problémů. V roce 1962 proto opustil HRL a založil vlastní společnost Korad Corporation, kterou zhruba po šesti letech převzala Union Carbide. Následně založil firmu Maiman Associates, opět zaměřenou na laserovou technologii, a poté ještě společnost Laser Video Corporation. Roku 1976 nastoupil jako viceprezident do TRW.
Šedesát pět let po Maimanově objevu se využití laserů ukázalo být mnohostranné. Používají se v CD a DVD přehrávačích, stomatologii, optických vláknech, při měření vzdáleností v planetárním měřítku, v chirurgii i svařování. Maiman byl dokonce uveden do britské Královské chirurgické koleje, přestože nebyl chirurgem – což mu dělalo zvláštní radost. V roce 1984 byl uveden do Národní síně slávy vynálezců. Získal Cenu vědecké nadace Fannie a Johna Hertzových, Wolfovu cenu za fyziku, cenu Oliver E. Buckley Prize za fyziku pevných látek od APS, ocenění R. W. Wooda od Optical Society of America a japonskou Japan Prize (považovanou za ekvivalent Nobelovy ceny). Byl také dvakrát nominován na Nobelovu cenu.
Maiman byl členem Národní akademie věd a Národní akademie inženýrství a stal se rovněž čestným členem Americké fyzikální společnosti, Optical Society of America a Společnosti pro fotooptické přístrojové inženýrství.
Jaká témata z oblasti umění a kultury byste rádi četli? Své nápady a podněty posílejte na adresu namety@epochtimes.cz.
–ete–
