50 лет советской физики - [20]

Вскоре об аналогичном молекулярном генераторе радиоволн сообщил американский физик Ч. Таунс. Он же предложил называть такие генераторы мазерами.

Так родилась квантовая электроника.

Но всеобщее признание она получила лишь после создания квантовых генераторов оптического диапазона — лазеров. Первый лазер был создан в 1960 г. Немалая доля заслуг в создании лазеров также принадлежит советским физикам академикам Н. Г. Басову и А. М. Прохорову и профессору В. А. Фабриканту.

Вот как, например, выглядит газовый лазер.

Его основная деталь — продолговатая трубка, заполненная смесью двух благородных газов — гелия и неона. За торцами трубки находятся плоские строго параллельные зеркала, способные отражать до 99 % падающего на них света, одно из которых слегка прозрачно.

Возбуждая с помощью электродов газовый разряд в трубке, мы прежде всего сообщаем энергию атомам гелия, а они, в свою очередь, возбуждают путем столкновений атомы неона. Так как атомы неона излучают полученную энергию не мгновенно, а с некоторой задержкой, в газовой смеси возникает большое количество возбужденных атомов неона. Первые же кванты, излученные атомами неона, многократно отражаясь от зеркал, стимулируют путем вынужденного излучения лавинообразный процесс освобождения энергии, приводя к мощной вспышке монохроматического света. Этот процесс можно повторять с большой частотой.

Лазеры имеют много преимуществ перед обычными источниками света. Чтобы получить от нити лампы накаливания такую же яркость светового луча, какую дает лазер, надо нагреть ее до температуры в 10 миллиардов градусов, а это в полтора миллиона раз выше температуры поверхности Солнца.

Плотность энергии в пучке лазерного света так велика, что под влиянием ее расплавляются самые тугоплавкие материалы и прожигаются отверстия в алмазах.

Луч лазера может уходить на огромные космические расстояния от Земли, перенося энергию и информацию. Информационная емкость такого канала связи чрезвычайно велика — по нему одновременно можно передавать тысячи телевизионных программ.

Лазер можно использовать для избирательного возбуждения отдельных компонент в сложных химических смесях, вызывая и стимулируя необычные химические реакции.

Применение лазеров создает принципиально новые возможности осуществления управляемых термоядерных реакций и ускорения элементарных частиц до сверхвысоких энергий.

Лазеры открывают невиданные перспективы перед многими разделами современной оптики. Помимо этого, они уже позволили создать новый ее раздел — нелинейную оптику сверхмощных световых полей.

За фундаментальные исследования в области квантовой электроники академики Н. Г. Басов и А. М. Прохоров вместе с Ч. Таунсом в 1964 г. удостоены Нобелевской премии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Заканчивая краткий обзор крупнейших достижений советской физики, прежде всего следует еще раз отметить его крайнюю неполноту. Цель настоящего обзора — на отдельных конкретных примерах показать, каких высот достигла советская физика за короткий срок своего существования. Поэтому в нем было рассказано лишь об отдельных достижениях, не охватывающих даже наиболее крупных работ в той или иной области физики. Так, например, рассказывая о работах С. И. Вавилова и Л. И. Мандельштама в области физической оптики, мы ничего не сообщили о фундаментальных оптических исследованиях, выполненных рядом других советских физиков.

Крупные достижения имеет большой отряд советских радиофизиков, радиотехников и специалистов в области электроники. Создание нелинейной теории колебаний, открытие параметрического резонанса, новые принципы усиления и генерации электромагнитных волн разных диапазонов, радиолокация Луны и далеких планет солнечной системы, сверхдальняя космическая радиосвязь — вот далеко не полный перечень их успехов.

Немало ценных работ сделано советскими физиками в области физики диэлектриков.

Советские физики успешно работают также в области магнетизма, акустики, физики ультразвука, молекулярной физики и других разделах физики наших дней.

Несмотря на известную мозаичность и неполноту картины достижений советских физиков, даже сказанное в этом обзоре убедительно свидетельствует об огромных масштабах проделанной работы. Советская физика уверенно занимает ведущие позиции в мировой науке. Она внесла огромный вклад в сокровищницу лучших достижений человеческого гения. Успешно развиваясь, она принесет нам еще много славных открытий и научно-технических достижений.