一波三折,终获认可
1960年5月16日,梅曼从世界上几十个研究组中脱颖而出,制成了人类历史上第一台激光器,在这场激烈竞争中获得胜利。但是他获得大家承认的过程却一波三折。首先,休斯实验室管理层觉得激光并不重要,放弃申请专利,导致后来有一场围绕激光器专利的持续二十年的官司。既然不能申请专利,梅曼抓紧时间尽快发表自己的成果。他很快完成一篇文章,名为《Optical MASER Action in Ruby》,于6月22日投到了Physical Review Letters(以下简称PRL)上。
PRL刚创刊不久,主编为著名物理学家古德施密特(Samuel Goudsmit)。梅曼对自己投到PRL上的文章很有信心,他觉得这篇文章可能会送到汤斯或肖洛手里评审,专门把激光器叫“Optical MASER”,而不是采用古德的命名方式“Laser”,未曾想弄巧成拙。当时这个主编审阅了大量有关MASER的文章,已经受够了,决定再也不接受这类论文。他认为这种工作缺乏物理深度,应该投稿到另外一个他创办不久的杂志——Journal of Applied Physics(JAP),《应用物理杂志》。所以,古德施密特毫不留情地在6月24日拒掉了梅曼的文章。拒稿信非常简短:这篇文章不适合PRL,应该投给那些更偏技术的期刊,也许那些读者会更喜欢你的工作。
梅曼的好朋友弗兰肯(Peter Franken,非线性光学的奠基人)与古德施密特和梅曼私交都很好,专门给这个主编打电话抱怨,但还是无法让古德施密特重新考虑这篇文章。古德施密特甚至寄了一封更为正式的拒稿信给梅曼:PRL肯定不会考虑已经拒过的文章,任何原因都不行!
梅曼只好选择其他期刊,他把文章改短到三百字左右,投到Nature。投PRL不中,投Nature却是异常顺利,文章于1960年8月6日发表,只有梅曼一个作者。后来汤斯评价这篇文章,认为在Nature所有已经发表的文章中按每个字计算,梅曼这篇文章是价值最高的。
Nature是英国杂志,由于没有互联网,Nature在美国流传并不广泛,于是梅曼又写了一篇更为详细的文章,按照PRL主编的建议,投到了Journal of Applied Physics。这个杂志很快接受了他的文章,但是称要六个月之后才能印发,这让梅曼隐隐不安:其他研究组很有可能在六个月之内成功研制激光器,抢先发表文章。要知道梅曼做激光器一共花费几千美元,而贝尔实验室在激光方面的研究已经投入了两百多万美元,梅曼的担心不无道理。他感觉时间非常紧迫,似乎时时刻刻有可能被贝尔实验室赶超。
如何向世界证明自己是第一个制成激光器呢?梅曼和休斯公司采用了另外一种办法——召开新闻发布会。为了引起广泛的关注,新闻发布会选在纽约曼哈顿的Delmonico酒店。1960年7月7日,梅曼在Delmonico酒店向新闻媒体展示了自己的激光,而且还把已经被JAP接受的文章预印本发给了在场的各位记者。令他震惊的是,一家英国不知名的期刊British Communications and Electronics两个月之后给他发来了文章被发表的通知。原来该期刊的记者在参加发布会时得到了预印本,觉得工作太漂亮了,竟然没有经过梅曼的同意,直接在自己供职的杂志上发表了。
毫无疑问,梅曼非常恼火,因为他的文章已经被JAP接受,只是还没有印刷出来而已。而这个在美国毫无名气的破杂志,竟然不通知他就抢先发表了!这对大家承认他的工作极为不利。但他又无可奈何,出于学术道德的考虑,他只好联系JAP撤稿。所以,我们今天看到,梅曼关于激光的文章,短的版本发表在Nature上,长的版本在英国的这个不知名的小杂志上。在梅曼的新闻发布会后,贝尔实验室重复了梅曼的工作,在PRL上抢发了一篇非常详细的文章。在之后相当长一段时间内,贝尔实验室一直声称他们最早做出了激光。随着时间的推移,历史的尘埃落去,梅曼才被公认为是制成激光器的第一人。
尾声
在那场新闻发布会上,有记者询问激光有什么用处。梅曼给出了5方面的建议:
用来放大光,比如做高功率激光器的时候,都是用光放大器对比较弱的光进行放大;
可以用激光去研究物质(后来发展为激光光谱学);
用高功率激光光束做空间通讯;
用于增加通讯的信道数量(这就是后来出现的光纤通讯);
把光束聚焦,产生超高的光强,用于工业上切割或焊接材料,或是在医学上进行手术等等。
梅曼这些建议日后一一应验,说明以他为代表的第一代激光研究者对激光的潜在能力有着清晰的认识和远见。
梅曼赢得研制激光器这场竞赛,仅用了9个月的时间和几千美元的经费,原因何在?梅曼后来写了一本书——The Laser Odyssey。在书中,他给出了自己的答案。
首先,他非常努力和专注,有韧性并且百折不挠。第二,以汤斯和肖洛为代表的学院派低估了像梅曼和古德这样的非学院派,觉得这些人不太可能做出什么重要的贡献。第三,梅曼对自己所做事情的重要性有明确的认知,知道激光是前无古人的发明,具有重大深远的影响,值得自己全身心投入。第四,梅曼觉得自己非常冷静和仔细。他既有工程背景,又受过良好的物理训练,能够一步一步解决问题,而且解决问题的思路与学院派完全不同。他的激光器体积很小,设计非常巧妙,大部分器件和技术都比较成熟。而其他课题组的方案往往需要巨大而且昂贵的仪器设备,很多部件也需要自己去研发,系统非常复杂,导致工作进展缓慢。这当然只是梅曼自己的总结,读者可能会给出不同的答案。
六十年后的今天,激光已经无处不在,深深地改变了我们的世界。回顾激光发明的这段曲折跌宕的历程,相信每个读者都会在对这些先贤们满怀敬意的同时,受到智慧的启迪。
作者简介:
常国庆,中国科学院物理研究所 特聘研究员,长期从事超快激光物理、高功率飞秒激光技术、飞秒光学频率梳等领域的研究。
☆ END ☆
