انقلاب لیزر کماکان ادامه دارد

[*VENUS*]

در پنجاهمین سالگرد تولد لیزر، نظریه‌پرداز 94 ساله لیزر که جایزه نوبل فیزیک را برای لیزر دریافت کرد، با مرور بر نیم قرن گذشته و تاثیرات لیزر بر فناوری امروز، از آینده و دستاوردهای آن سخن می‌گوید.
50 سال پیش عصر لیزر آغاز شد، دورانی که تحولاتش هم‌سنگ عصر فضا سنجیده می‌شود. امروزه بیش از نیمی از محصولات تجاری در کشورهای مختلف جهان به گونه‌ای با این فناوری در ارتباطند.
در 16 می 1960 / 26 اردیبهشت 1339، تئودور مایمن موفق شد اولین تابش‌های لیزر را در آزمایشگاه هیوز تولید کند، تعداد کمی بودند که می‌توانستند تاثیرات جدی این ابزار را روی ارتباطات، تولیدات تجاری، پزشکی و هنر تصور کنند.

پیشروترین آن‌ها چارلز تاونز (Charles Townes) بود که با تلاش‌ها و مطالعاتش و بخصوص با آزمایش بر روی تقویت نور به واسطه گسیل القایی تابش یا میزر زمینه مناسب برای ظهور لیزرهای نوری را فراهم آورد. در واقع وی به همراه چند تن دیگر قبل از مایمن نظریه ساخته شدن لیزر را ارائه کرده بود. تحقیقات تاونز در سال 1964 / 1343برای وی نوبل فیزیک را به ارمغان آورد.
تاونز که 94 سال از عمرش می‌گذرد، هم‌چنان یکی از دانشمندان فعال در دانشگاه کالیفرنیا-برکلی محسوب می‌شود و به مطالعه درباره اخترشناسی می‌پردازد. وی در گفتگو با ان.بی.سی از نیم قرن پیش و دوران تولد لیزر سخن گفته و دیدگاهش را در مورد آینده فناوری لیزر بیان کرده است. این گفتگ را به نقل از خبرگزاری مهر بخوانید.
آیا50 سال پیش هم می‌دانستی فناوری لیزر به چنین تحول تاثیرگذار و پر اهمیتی تبدیل می‌شود یا مانند بقیه فکر می‌کردی لیزر، راه‌حلی است که باید صورت‌مساله‌اش را پید اکرد؟
من می‌دانستم لیزر بسیار پر اهمیت است. موارد زیادی بود که لیزر می‌توانست برای آن‌ها کاربردی باشد. برخی از مردم می‌گفتند: لیزر راه‌حلی است که به دنبال مساله می‌گردد. در واقع زمانی که داشتیم بر روی میزر کار می‌کردیم تا بتوانیم آن را فعال کنیم، هیچ کس به آن علاقه و توجهی نشان نمی‌داد. به محض این‌که میزر عملیاتی شد، مورد توجه همه قرار گرفت و کاربرد‌های زیادی برای آن کشف شد.

برای مدتی هیچ‌کس تصور نمی‌کرد بتوان میزر را به امواج نوری تبدیل کرد و این همان کاری بود که من قصد انجامش را داشتم. ایده اولیه من دست‌یابی به امواج کوتاه بود. پس از چند سال مطالعه بر روی میزر و با وجود تمامی شگفتی‌هایی که در مورد آن وجود داشت، تصمیم گرفتم آن را به امواج نوری تبدیل کنم. راه‌های متعددی را برای انجام این کار مطرح کردم و مطلبی درباره چگونگی ساخته شدن لیزر نوشتم. من می‌توانستم بسیاری از کاربردها را برای آن پیش‌بینی کنم، اما خیلی‌ها درباره این کاربردها تردید داشتند.
از میان کاربردهایی که در آن زمان برای لیزر تصور می‌کردی، چیزی باقی مانده که تا به امروز اجرا نشده باشد؟
نه چیزی به نظرم نمی‌آید. در واقع بسیاری از کاربردهایی که اکنون برای لیزر تعریف شده، در آن زمان به هیچ وجه به ذهن من نرسیده بود. برای مثال من استفاده پزشکی از لیزر را تصور نکرده بودم، در حالی که امروزه کاربردهای پزشکی لیزر بسیار گسترده‌اند. آن‌چه من تصور کرده بودم، ارتباطات، برش، جوشکاری و سوزاندن با استفاده از لیزر و بسیاری از دیگر کاربردهای علمی بود. در حدود 10 تا 12 جایزه نوبل تحت تاثیر وجود لیزر یا میزر و امکان استفاده از آن‌ها در مطالعات علمی به افراد مختلف اهدا شده است. لیزر تاکنون دستاوردهای علمی بسیار خوبی داشته و اکنون همه از اهمیت آن در کاربردهای صنعتی آگاهی دارند. امروز لیزر واقعا یک تجارت بزرگ است.
یک ضرب‌المثل قدیمی می‌گوید «موفقیت چندین صاحب دارد» و به طور حتم، افراد زیادی در ساخت و تکمیل لیزر نقش داشته‌اند. آیا درباره ابداع لیزر نیز چنین شرایطی وجود دارد؟
قطعا وجود دارد. همه می‌خواهند بخشی از اعتبار این ابداع را به خود نسبت دهند. در واقع ایده اولیه میزر بود که در آن زمان کسی چندان توجهی به آن نداشت. تنها کسانی که نسبت به این موضوع علاقمند بودند، باسوف و پروخروف روسی بودند که به همراه من جایزه نوبل را دریافت کردند. آن‌ها در روسیه به صورت موازی در حال مطالعه بر روی این پدیده بودند. من در آن زمان از این موضوع آگاه نبودم و فکر نمی‌کنم آن‌ها نیز از مطالعات من اطلاعاتی در دست داشتند. در واقع در آن زمان تنها دو گروه در سرتاسر جهان مشغول مطالعه بر روی لیزر بودند.
پس از ابداع میزر، این حوزه مطالعاتی به میدانی هیجان‌انگیز تبدیل شد، اما باز هیچ کس تصور تبدیل آن را به امواج کوتاه نوری نداشت. پس از اینکه "آرتور شاولو" و من مقاله‌ای در زمینه چگونگی دستیابی به امواج با طول‌موج کوتاه نوشتیم، همه خود را وارد این مطالعات کردند و در آن زمان بود که لیزرهای متعدد و متفاوتی ساخته شد. همه این لیزرها در زمینه‌های صنعتی ساخته شدند. من می‌دانستم در صورتی که نشان دهم ساخت لیزر عملی است، رقابت‌های زیادی برای ساخت آن آغاز خواهد شد. به همین دلیل به جای ساخت لیزر، فرضیه‌ام را درباره ساخت لیزرها در قالب مقاله‌ای منتشر کردم؛ زیرا باور داشتم دیگران مرا شکست خواهند داد و واقعا نیز من را شکست دادند.

آیا برای دست‌یابی به نوآوری‌های آینده در این رویداد درسی نهفته است؟ دیگران همیشه درباره چگونگی یافتن راه حل‌هایی برای انرژی و ارتباطات در آینده سخن گفته‌اند...
خوب می‌توانم به آن زمان اشاره کنم که مطالعات من تحت حمایت نیروی دریایی قرار داشت. من در حال مطالعه بر روی طیف‌نمایی بودم و بسیاری از افراد در مورد نیاز حمایت نیروی دریایی از این فناوری بحث‌ها و سئوالاتی را مطرح می‌کردند. در نهایت این مطالعات حاصل بسیار خوبی از خود به جا گذاشت. همه مطالعات نتیجه مفیدی در بر ندارند، اما هر چند وقت یک‌بار مطالعه یا تحقیقی به نتیجه خواهد رسید.
پیش‌بینی کردن نتیجه مطالعات سخت است. زمانی که من در حال ساختن میزر بودم، رئیسم می‌گفت: «کار بیهوده‌ای انجام می‌دهی و باید آن را متوقف کنی؛ چون تنها داری پول هدر می‌دهی!»
هیچ‌کس با من رقابت نمی‌کرد. آن‌ها گمان نمی‌بردند آن‌چه من در حال مطالعه بر روی آن بودم، بتواند کار ویژه‌ای انجام دهد. اما زمانی که تکمیل شد، ناگهان همه در مورد آن به هیجان آمدند.

پدیده‌های نو همیشه نو و تازه هستند. مردم نمی‌توانند به خوبی پدیده‌های جدید را تصور کنند. به همین دلیل برای رسیدن به موارد تازه‌تر باید روشنفکرتر باشیم. ما باید روشنفکر باشیم و اکتشاف کنیم و این روند است که در طولانی مدت نتیجه خواهد داد. همه مطالعات حاصلی ندارند، اما بخشی از آن‌ها عملی می‌شوند و زمانی که عملی شوند، می‌توانید کارهای خارق‌ العاده‌ ای را با کمک آن انجام دهید.

دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.


این احساس را داری که انقلاب لیزر دوره خود را سپری کرده است؟
نه، لیزر همچنان در حال توسعه و تکمیل است و برای سال‌ها و سال‌ها به این توسعه ادامه خواهد داد.

روند توسعه لیزر را طی چند سال آینده چطور می‌بینی؟
شاید طی چند سال آینده بتوانیم به لیزرهای پرتوی ایکس دست پیدا کنیم. در حال حاضر این پرتوها وجود دارند، اما از کارایی و تاثیرگذاری زیادی برخوردار نیستند. شاید بتوانیم به نمونه‌های بهتری از آن دست پیدا کنیم. ما قادر خواهیم بود به انرژی‌های بالاتر و دقت بیشتری دست پیدا کنیم و در عین حال کاربردهای متنوعی برای لیزر تعریف خواهند شد که آینده آنها را به انسان‌ها نشان خواهد داد.

لیزرهای پرتوی ایکس چه نوع کاربردهایی را به وجود خواهند آورد؟
فکرش را بکنید اگر می‌شد برای انجام فعالیت‌های پزشکی مرتبط با پرتوی ایکس به لیزر پرتوی ایکس دسترسی داشت. لیزری که از دقت تمرکز بسیار بالایی برخوردار بوده و می‌تواند تنها بخشی از بدن را که پزشک می‌خواهد، تحت تاثیر خود قرار دهد.

چنین کاربردی برای تشخیص خواهد بود یا برای درمان؟
هر دو. هم‌چنین پرتوهای ایکس می‌توانند از اجسامی عبور کنند که نور توانایی عبور از آن‌ها را ندارد. می‌توان از لیزرهای پرتوی ایکس برای نفوذ به داخل مواد و تمرکز بر روی نقاط خاصی از بخش‌های داخلی مواد به منظور سوزاندن، جوشکاری کردن و یا حتی بریدن بخش‌های داخلی از ماده ای بدون آسیب وارد کردن به بخش‌های خارجی آن استفاده کرد.

چطور می‌توان چنین کاری کرد؟
با متمرکز کردن پرتوهای ایکس بر روی نقطه‌ای از بخش داخلی یک ماده. به این شکل پرتوهایی که بر روی سطح قرار دارند، بسیار ضعیف خواهند بود و تمام قدرت خود را بر روی نقطه درونی متمرکز می‌کنند.

آیا مورد قابل اشاره‌ای درباره نسل کنونی تحقیقات لیزری وجود دارد؟ آیا عملکرد علم تغییری کرده است؟
لیزر تاکنون علومی جدید و عالی را تولید کرده است. لیزرها پایین‌ترین و بالاترین حرارت ممکن را به وجود آورده‌اند و احتمالا از پروژه بزرگ گداخت هسته‌ای، ان.آی.اف که با استفاده از لیزر انجام خواهد گرفت خبر دارید. در این پروژه با استفاده از پرتوهای لیزر، میلیاردها وات انرژی منتقل می‌شود و این بیشترین متمرکزسازی انرژی خواهد بود که تاکنون انجام گرفته است.

انسان‌ها از گذشته در تلاش برای دست‌یابی به رویای انرژی گداخت هسته‌ای بوده‌اند، اما آیا فکر می‌کنی انسان اکنون در حال نزدیک شدن به این هدف رویایی است؟
به نظر من لیزر می‌تواند این انرژی را به وجود آورد، اما این‌که آیا این انرژی به منبعی تجاری از انرژی تبدیل خواهد شد یا نه، سئوال دیگری است.

مطمئن هستم خیلی‌ها کنجکاوند که راز سالم بودنت را در سن 94 سالگی بدانند. در این زمینه چه داری که بگویی؟
خوب باید بگویم من در تمامی طول عمرم تقریبا هرگز کار نکرده‌ام! تنها با انجام تحقیقاتم لحظات خوشی را سپری کرده‌ام. من کار نمی‌کنم و افرادی هستند که به دلایلی برای کار نکردن به من پول می‌دهند. این سرگرمی بسیار خوبی است.