Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Tajemství laseru se mi zjevilo v parku, řekl nobelista. Bylo mu 99 let

  10:00aktualizováno  10:00
Charles Townes, držitel Nobelovy ceny za fyziku, zemřel ve věku 99 let. Významně přispěl k prosazení laserové technologie, později objevil a změřil černou díru v centru Mléčné dráhy.

Laser je na světě již více než padesát let a je zcela nepostradatelnou součástí našeho světa. A nemluvíme tu jen o laserových ukazovátkách nebo odrážení paprsku od zrcadla na Měsíci. Laserové paprsky pomáhají se čtením čárových kódů i s přenosem internetových dat optickými kabely.

Charles Townes (1915 - 2015)

Americký fyzik Charles Hard Townes, spoluvynálezce laseru, zemřel v 99 letech....

Americký fyzik Charles Hard Townes, spoluvynálezce laseru, zemřel v 99 letech. Na snímku z března 2005 ve svých 89 letech.

Vynález laseru lze přitom celkem přesně vystopovat k jednomu slunečnému dni ve Washingtonu počátkem 50. let. Mladý rodák z Greenvillu v Jižní Karolíně Charles Townes tehdy působil na Columbia University v New Yorku, ale jakožto předseda speciální komise cestoval po dalších věhlasných laboratořích: „Hledali jsme způsob, jak spolehlivě generovat krátké vlny,“ vzpomínal o půl století později. „A pořád jsme na to nemohli přijít. A já se šel projít do parku, byl krásný den, kytky kvetly, slunce svítilo. Probíral jsem v hlavě všechno, co jsme zkusili a co nefungovalo.“

Tehdy jej prý napadl způsob, jak využít molekuly ke generování té správné vlnové délky. „Bylo to vzrušující. Šel jsem zpátky na hotel, na pokoji se mnou byl Arthur Schawlow, můj kolega. Říkal, že to zní dobře.“ Po návratu na alma mater Townes zadal svůj nápad studentovi a tomu se nakonec jeho řešení povedlo uvést do praxe.

Townesova ilustrace čpavkového maseru: molekuly opouštějí zásobník vpravo a...

Townesova ilustrace čpavkového maseru: molekuly opouštějí zásobník vpravo a jsou selektivně zaváděny (směřovány) do komory, kde vznikne oscilující elektromagnetické pole a dojde k emisi mikrovlnného záření.

Když na okamžik v parku vzpomínal s odstupem, přirovnává jej k tomu, když Bůh mluvil k Mojžíšovi skrze hořící keř: „Bylo to jako zjevení.“

Od maseru k laseru. Deset let vynalézání a 30 let právničení

V roce 1953 postavil Townes se svými kolegy první čpavkový maser (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation mikrovlnný předchůdce laseru), a předběhl tak sovětský tým Nikolaje Basova a Alexandera Prochorova, kteří pracovali na podobném problému.

Fotogalerie

Američané pod vedením Townese pak získali další akademické prvenství, když navrhli konstrukci optického maseru, tedy laseru vyzařujícího viditelné světlo.

Debata o tom, kdo skutečně vynalezl laser, jeden z nejvýraznějších vynálezů 20. století, se táhla dalších 30 let. Townesův doktorand Gordon Gould se soudil o patenty na laser s Bellovými laboratořemi až do roku 1987, kdy došlo k mimosoudnímu vyrovnání.

Nové myšlenky jsou přijímány s nedůvěrou

Ve světě, který je navždy proměněný tisícem a jedním využitím laserových paprsků, je těžké si představit, jak podivná a „zbytečná“ myšlenka to byla krátce po druhé světové válce, kdy byl kontinuální směřovaný tok fotonů jen teoretickou záležitostí. „Lidé mnohým novým myšlenkám nevěří. Když jsou nové, lidé si myslí, že to zkrátka nebude fungovat,“ vzpomíná Townes. Když pracoval na laseru, přišli k němu dva velmi slavní kolegové, jeden z nich dokonce držitel Nobelovy ceny, kterou tehdy Townes ještě neměl. „Zavolal si mě a řekl mi: Charlie, to nebude fungovat. Plýtváte peníze univerzity a měli byste přestat.“

Interview s Charlesem Townesem z roku 2001 (celé na NobelPrize.org)

Do jisté míry je tak Townesův příběh i oslavou tzv. definitivy (anglicky tenure), tedy pozice na amerických univerzitách, ze které profesor nemůže být propuštěn. „Nemohli mě vyhodit. Tak jim říkám, že myslím, že to fungovat bude,“ usmívá se Townes, který byl prý tehdy za blázna.

Nobelova cena za fyziku, 1964

Cena byla v roce 1964 rozdělena. Poloviční podíl získal Charles Hard Townes, druhou polovinu sdílelo sovětské duo Basov a Prokhorov, a to za „přínosy na poli kvantové elektroniky, které vedly ke konstrukci oscilátorů a zesilovačů na principu maseru a laseru“.

„Tři měsíce poté jsme laser zprovoznili,“ vzpomíná Townes již z pozice držitele Nobelovy ceny za fyziku z roku 1964. „A jeden z těch kolegů se mi pak omluvil: Asi o tom opravdu víš víc než já.“

Ale vědomosti údajně nebyly to první, co se vybaví lidem, kteří Charlese Townsena osobně potkali. Kolegové na něj vzpomínají jako na „pravého jižanského gentlemana a nesmírně milého člověka“. U laserů různých užití a forem zůstal, ať pracoval na Columbia University, v Bell Labs, pro MIT, nebo později pro NASA. Z pozdější etapy jeho kariéry také pochází jeho přínos astrofyzice a astronomii: objev a popis černé díry, která je v centru naší galaxie (Nature, 1985). 

„Věda a víra spolu spolupracují a konvergují k sobě“

Charles Townes posbíral za svůj život desítky ocenění, včetně medailí, čestných doktorátů a státních ocenění. Unikátní je především získání Templetonovy ceny v roce 2005 za „přínos k výzkumu spirituality“. Tomuto prestižnímu ocenění se přezdívá „duchovní nobelovka“ a Townes ji získal za svůj celoživotní přínos pro sbližování vědy a víry.

„Lidé si to často neuvědomují, ale také věda zahrnuje určitý stupeň víry,“ uvedl tehdy Townes. „Nic v přírodních vědách není dokázáno absolutně. A jak ve vědě, tak ve víře je možné dosáhnout nádherných výsledků skrze pozorování, důkladné rozvažování, důvěru a logiku.“

Konvergence vědy a náboženství, 1966

Konvergence vědy a náboženství, 1966

Townes byl věřící už během svých studií (bakalářský titul získal v 19 letech), a během vědecké kariéry byl prý kvůli víře často „vystrkován“. V roce 1965, tedy již jako držitel Nobelovy ceny a děkan na MIT, publikoval v časopise THINK esej „Konvergence vědy a náboženství“ (PDF). Zabývá se v ní historickým vývojem vědy (především fyziky) a ukazuje na konkrétních příkladech důležitost „otevřené mysli“, což mimo jiné znamená nebrat vědu jako univerzální a jediný pohled na svět.

„Víra bez důkazu se často uvádí jako hlavní rozdíl mezi vědou a náboženstvím, ale přitom i věda potřebuje takovou víru. Vědec nemůže bez víry ani začít, musí mít víru v to, že ve vesmíru je poznatelný řád a že jeho (vědcova) mysl má šanci tento řád pochopit,“ píše Townes (podobný argument použil i matematik John Lennox v našem rozhovoru). Připomíná v této souvislosti citát připisovaný Konstantinovi: „Věřím, abych mohl poznat.“ Pokud lidé chtějí rozšířit své poznání, nesmějí podle Townese ignorovat ani vědu, ani víru, protože obě se snaží o poznání pravdy, o které jde především.

A jak se má vědec vypořádat se situací, kdy má náboženství tendenci omezovat rozsah vědeckého poznání? „Moje odpověď je taková: Prozkoumejme vše, co prozkoumat můžeme,“ řekl Townes v rozhovoru z roku 2005. „Měli bychom o všem přemýšlet, vše prozkoumat, o všem pochybovat. To je něco, co je na lidech jedinečné a co nám umožňuje toho tolik dokázat.“

Oprava: V původním článku byl překlep v Townesově rodišti, omlouváme se.

Autor:


Nejčtenější

Zabil je výbuch ruského tanku v centru Prahy. KSČ ničila životy pozůstalým

Tanky typové řady T-54/55, ten blíž k fotografovi evidentně neschopný pohybu,...

Zatímco na pražské Vinohradské třídě hořel a vybuchoval tank, zmatení ruští vojáci na Václavském náměstí zahájili palbu...

Tento pancíř dá tankistům pocit bezpečí a jistoty. Ale bude to stačit?

SMART PROTech na tanku Leopard 2

Německá firma IBD Deisenroth Engineering (IBD) představila prototyp balistické ochrany SMART PROTech pro obrněná...



Úspěšný start. Sonda míří ke Slunci tak blízko, jako žádná předtím

Úspěšný start rakety Delta IV Heavy 12.8.2018 v 9:31 se sondou Parker Solar...

V neděli ráno se ke Slunci vydala unikátní sonda Parker Solar Probe. Měla by se přiblížit k naší hvězdě podstatně blíže...

Sulfan jako lék? V lidských buňkách možná pomáhá zvrátit stárnutí

Klíč k procesu stárnutí tkví v DNA.

Tým vědců zkoumající jednu z příčin stárnutí oznámil úspěch, a to přímo na lidských buňkách v laboratorních podmínkách....

V noci se dívejte na nebe. Perseidy předvedou pravidelnou podívanou

Perseidy (Irsko, 7. srpna 2009)

Ani letos nás prach z komety Swift-Tuttle nemine a zájemci, kteří vydrží dlouho do noci, se tak mohou těšit na...

Další z rubriky

Pomůžete člověku v nouzi? Sami ano, před ostatními lidmi se zdráháte

Efekt přihlížejících (ilustrační foto)

Člověk je tvor empatický a když vidí neštěstí, má snahu pomoci. Bohužel se ukazuje, že tato snaha klesá, pokud jsou v...

Žádné kecy a rovnou k věci. Přečtěte si nejkratší vědecké studie všech dob

Nejkratší vědecké studie - ilustrační foto

Vědecké studie jsou charakteristické přesným vyjadřováním, pečlivým citováním, poznámkovým aparátem, argumentací...

Můžeme oživit Mars? Inventura skleníkových plynů nevyznívá dobře

Model obydlí pro MARS od týmu Team Kahn-Yates

Zatím navrhované plány na přeměnu Marsu nejsou jen „odvážné“, ale přímo neschůdné, říká nová studie, která se snažila...

MUSÍTE VIDĚT: 5 mateřských šíleností
MUSÍTE VIDĚT: 5 mateřských šíleností

Těhotenská maska na břicho, sádrový odlitek nebo ujetý halloweenský obleček... Trendy se nevyhýbají ani těhotným ženám. Připravte se, bude to šílená jízda!

Najdete na iDNES.cz