Журнал «Компьютерра» № 19 от 23 мая 2006 года

Фактически Дике сделал даже больше, разработав с помощью своего студента Брюса Хокинса (Bruce Hawkins) один из способов получения инверсной среды – облучение ее светом нужного спектра и поляризации. Именно этот способ – метод оптической накачки – позже применил создатель первого в мире лазера Мейман (и его же одновременно с Дике в 1952–53 гг. независимо разработали Альфред Кастлер [Alfred Kastler] с коллегами во Франции). У Дике, превосходного экспериментатора и сильного теоретика, вроде бы были все шансы первым построить действующий лазер. Однако в середине 50-х Дике занялся гравитацией и моделями Вселенной – всерьез и надолго. Он получил исключительно важные для космологии результаты (в частности, переоткрыл давно забытую теорию реликтового микроволнового излучения), но ушел из квантовой микроэлектроники.

Еще один из предтеч идеи лазера – переселившийся в США голландский физик Николаас Бломберген (Nicolaas Bloembergen). В 1956 г., работая в Гарварде, он опубликовал статью «Проект твердотельного мазера нового типа», в которой развил теорию трехуровневого возбуждения инверсной среды. Впервые эта идея появилась в короткой заметке Басова и Прохорова, напечатанной зимой 1955 г. в ЖЭТФ. Однако их схема никогда не была реализована, а предложенный Бломбергеном мазер испытали уже через несколько месяцев после публикации его статьи. Позднее он выполнил ряд фундаментальных исследований по лазерной спектроскопии, за что в 1981 г. был удостоен Нобелевской премии (вместе с Шавловым).

Таким образом, в 50-е годы к разработке мазеров и лазеров приложили руку трое талантливейших физиков, которые со временем прославились совсем в других областях науки. Однако никто из них не продумал идею лазера в целом, как это чуть позднее сделали Прохоров и Таунс с Шавловым. Тем более интересно, что независимо от этих классиков практически от начала до конца лазер изобрел никому не известный аспирант Колумбийского университета, который потом тридцать лет добивался (и добился-таки!) признания своего приоритета. Он и станет последним и главным героем этой статьи.

Одиссея Гордона Гулда

Гордон Гулд (Gordon Gould) родился в 1920 г. Со стороны отца он происходил от одного из пассажиров легендарного «Мэйфлауэра», доставившего в Новую Англию первых колонистов, а по материнской линии – от французского пирата. В 1942-м он защитил магистерскую диссертацию по физике в Йельском университете, преподавал там пару лет, а потом получил место в секретной нью-йоркской лаборатории, разрабатывавшей методы разделения изотопов урана для Манхэттенского проекта. В это время он увлекся коммунистическими идеями и стал посещать собрания партячейки, в результате чего в начале 1945 г. остался и без допуска, и без работы. Прослужив четыре года в частной фирме, он поступил в аспирантуру физического факультета Колумбийского университета. Научный руководитель, будущий Нобелевский лауреат Поликарп Куш (Polykarp Kusch), предложил Гулду заняться спектроскопией метастабильных атомов таллия.

Для изготовления таких атомов Гулд применил совершенно новый для тех времен метод оптической накачки. Постепенно до него дошло, что этим путем можно создавать и инверсные среды. Идея вызревала довольно долго, но в начале ноября 1957 г. Гулд понял, что для получения видимого когерентного света нужно подвергнуть оптической накачке атомарный или молекулярный газ, заключенный в трубку с зеркалами на концах. Он осознал также, что для вывода излучения одно из зеркал должно часть света отражать, а часть пропускать наружу. Годом раньше об этом же догадался и Дике, но Гулду это не было ведомо, ведь Дике ничего не опубликовал. Объединив идею накачки с идеей оптического резонатора, Гулд сконструировал (пока лишь в собственной голове) настоящий лазер.

А потом он повел себя необычно. Интересы научной карьеры требовали немедленно написать статью и послать ее в первоклассный журнал. Однако Гулду было уже 37 лет, он все еще числился аспирантом и мог опасаться, что столпы физического сообщества не поторопятся признать его революционное открытие. Будучи с юности склонен к изобретательству, он чувствовал, что именно эта стезя сулит ему максимум жизненных шансов. Поэтому Гулд решил ничего не публиковать, а добиваться патента. Он заполнил девять блокнотных страниц расчетами, объяснениями и рисунками и 13 ноября засвидетельствовал их у нотариуса. Свое изобретение он назвал лазером – так и появился этот термин. На тех же страницах Гулд дал целый список возможностей использования лазеров и в каждой строчке попадал прямо в яблочко.