Стивен Строгац - Ритм Вселенной. Как из хаоса возникает порядок

Peter W. Milonni and Joseph H. Eberly, Lasers (New York: Wiley-Interscience, 1988). Хорошим введением в лазерную хирургию может служить статья M. W. Berns, “Laser surgery,” Scientific American 264 (June 1991), pp. 84–90.

Цитату Артура Шавлова можно найти на сайте http://www.bell-labs.com/history/laser/today/sockhop7.html.

Очень кратко: состояние с инверсией (обращением) населенностей энергетических уровней – это состояние вещества, в котором число атомов на одном из уровней с более высокой энергией больше числа атомов на уровне с меньшей энергией. Прим. ред.

В истории изобретения лазера еще остается много неясного и противоречивого, в том числе и того, что связано с ожесточенным противоборством между нобелевским лауреатом (Чарльз Таунз) и бывшим аспирантом по имени Гордон Гоулд, который недавно выиграл дело в суде, что обеспечило ему право на получение патента. Таунз – уважаемое имя в науке: он первым понял, как применить на практике идеи Эйнштейна, касающиеся индуцированного излучения, в результате чего он создал в 1954 г. устройство под названием мазер (предшественник лазера, в котором вместо видимого света использовалось сверхвысокочастотные колебания). В книге Charles Townes, How the Laser Happened: Adventures of a Scientist (Oxford, England: Oxford University Press, 1999) Таунз излагает собственную версию событий. Драматическое изложение той же истории в интерпретации Гордона Гоулда можно найти в книге Nick Taylor, Laser: The Inventor, the Nobel Laureate, and the Thirty-Year Patent War (New York; Simon & Schuster, 2000). Как бы то ни было, создателем первого в мире работающего лазера не оказался ни тот, ни другой. Первый в мире работающий лазер был создан в 1960 г. Теодором Мейманом из Hughes Research Labs.

Чтобы не отвлекаться на второстепенные подробности, я опускаю в этой аналогии некоторые детали. Например, рядом с каждым арбузом вместо табуретки должна стоять лестница, разные ступеньки которой соответствуют определенным возбужденным энергетическим уровням, на которых может пребывать атом. Но во многих лазерах более возбужденные атомы быстро скатываются вниз и скапливаются на самой нижней из ступенек этой лестницы; именно такую конструкцию в действительности представляет собой упомянутая мною табуретка. Кроме того, фотоны отнюдь не безлики, как арбузные семечки или пули; они обладают определенным цветом (соответствующим длине волны света, носителями которого являются фотоны) и во многих отношениях ведут себя подобно волнам. Фотон можно представлять себе как объект, имеющий складчатый, гофрированный вид со множеством гребней и впадин, подобно ряби на поверхности пруда. К тому же я не упомянул о том, во-первых, что для возбуждения атома и перевода его на более высокий энергетический уровень (иными словами, чтобы вызвать индуцированное излучение) фотон должен обладать определенным цветом; во-вторых, что лазерный резонатор должен быть настроен на правильную длину волны, чтобы обеспечивался резонанс с желаемой длиной волны света лазера; в-третьих, что фотоны, испускаемые в результате индуцированного излучения, имеют такую же поляризацию, как у фотонов, породивших их; и т. д.

Хорошим введением в этот предмет – с акцентом на возможные последствия дерегулирования – может служить статья Thomas J. Overbye, “Reengineering the electric grid,” American Scientist 88 (May/June 2000), pp. 220–229. С техническим аспектом этого вопроса можно ознакомиться в книге Arthur R. Bergen, Power Systems Analysis (Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice Hall, 1986).

Захватывающий рассказ о «блэкауте» в северо-восточной части США в 1965 г. приведен в статье Theodore H. White, “What went wrong? Something called 345 KV,” Life Magazine 59 (November 19, 1965).

Более подробную информацию об ограничениях синхронного тактирования и проблемах проектирования асинхронных микросхем, в которых каждая локальная схема работает на собственной частоте, можно почерпнуть в статьях Ivan E. Sutherland and Jo Ebergen, “Computers without clocks,” Scientific American 287 (August 2002), pp. 62–69; John Markoff, “Computing pioneer challenges the clock,” New York Times (March 5, 2001).

С вводным материалом можно ознакомиться в интернете: http://www.boulder.nist.gov/timefreq/index.html, а более «техническое» обсуждение приведено в статье James C. Bergquist, Steven R. Jefferts, and David J. Wineland, “Time measurement at the millennium,” Physics Today (March 2001), pp. 37–42.

T. A. Herring, “The global positioning system,” Scientific American 274 (February 1996), pp. 44–50; Неизвестный автор, “Accuracy is addictive,” The Economist (Technology Quarterly) (March 16, 2002), pp. 24–25.

Sharon Begley, “N sync and a whopper,” Newsweek (January 22, 2001), pp. 52–53; R. Cowen, “Astronomers find two planetary systems,” Science News 159 (January 13, 2001), p. 22.