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读过《阿列克谢·托尔斯泰双曲面》的工程师梅曼

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© Форпост Северо-Запад / Горный музей

流行的观点认为问题应该在出现时解决,但在上世纪六十年代,一位美国科学家处理了看似不可能的事情。他发明了一种设备,被证明是“解决未知问题的现成解决方案”。直到现在,它的应用范围还没有完全被发掘。

西奥多·梅曼是斯坦福大学毕业生的名字,他在 33 岁时在科学领域取得了革命性发现,并创造了世界上第一台工作激光器。1955 年,一位年轻的科学博士开始致力于将科学界长期存在的想法变为现实。理论上,假设可以从光源收集一束窄而密集的高功率光束,结果,大量的能量可以集中在一个非常小的区域上。

这种设备的想法远非新鲜事。在第一台激光诞生的 35 年前,苏联作家阿列克谢·托尔斯泰在他的科幻小说《工程师加林的双曲面》中描述了一种能发出巨大能量光束的结构,可以摧毁任何障碍物。在发明的“创新”中,有一个带有特殊化学物质的细胞系统,在反应过程中会发出大量的热辐射。Meiman 激光器核心设计是利用红宝石晶体。

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尊敬的同事们坦率地嘲笑使用珍贵矿物的想法,不相信一个名不见经传的科学家的开发成功。他的理论和实践研究既没有社会支持,也没有足够的资金。所以有一段时间,西奥多甚至排除了使用石头的可能性。这位年轻的专家只是受到研究生学习期间获得的结果的启发而进行了进一步的测试。他们证明,由于晶格的结构,红宝石是形成强大光辐射的理想材料。在他宣布创建世界上第一个基于红宝石的固态激光器之前,研究人员花了 9 个月的时间在不断被嘲笑和缺钱的情况下独立工作,从而在竞争中击败了IBM、西门子等美国大公司。之前提交的关于梅曼成就的文章在全球宣传之后才最终同意发表科学期刊,将之前的拒绝解释为编辑的错误。2003 年诺贝尔奖获得者查尔斯·汤斯(Charles Townes)称其中一份手稿是 20 世纪所有优秀论文中最具影响力的。

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© Общественное достояние

在发展阶段,激光的实际应用前景非常模糊。然而,对于理论物理学的大多数发明。假设这种设备可以在任何材料上烧出一个洞。报纸甚至将这位洛杉矶科学家的仪器称为“死亡射线”。激光并没有像托尔斯泰的小说中描述的那样成为摧毁敌方工厂的武器,而是在测量范围时积极用于军事目的。在工业上,它被用来切割任何强度和厚度的金属;在医学上,它在最精细的外科手术中取代了手术刀。红宝石激光器的创造推动了其他类型设备的出现,这些设备以相同的原理运行,扩大了它们的范围。如今,基于红宝石装置的“后代”在大多数领域都不可或缺,从在光盘上记录信息到焊接航天器船体。

六十年前和今天一样,人工生长的圆柱形红宝石棒,直径为几毫米,长度可达二十厘米,被用作激光晶体。您可以在圣彼得堡矿业博物馆看到类似的合成矿物样本。

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