Физика 2009 года победители Нобеля видит большую картину

В течение секунд после объявления о Нобелевской премии этого года в физике фотографии и видео победителей проносились в мировом масштабе через Интернет. И это были награжденные открытия, сделавшие это мгновенное распространение возможным.

Половина премии переходит к Чарльзу Као, инженеру-электрику, теоретическая работа которого осветила путь к практическому оптоволокну для быстродействующих телекоммуникаций. Другая половина чтит физиков Вилларда Бойла и Джорджа Смита для их изобретения первого электронного чипа, который мог отловить изображение.Проще говоря, Као выяснил, как заставить свет путешествовать достаточно далеко вниз стекловолокно для прохождения сигналов по большим расстояниям. Свет имеет тенденцию бежать по толстому микронами волокну вместо того, чтобы просочиться из стороны, потому что это только ударяет поверхность волокна под очень маленьким глядящим углом и отражено назад в стекло.

Само стекло может абсорбировать свет, однако, и пока работа Као в 1966, такое поглощение не впитало бы 99% всего света, проходящего через 20-метровое оптоволокно.Као, родившийся в Шанхае, Китай, и заработавший для его доктора философии в Соединенном Королевстве, перебирал железные загрязнения как существенную причину легкой потери. Свет может также заставить отскочить вниз волокно в нескольких различных образцах или способах и Као, тогда работавшем в Стандартных Телекоммуникационных Лабораториях в Harlow, Великобритания, правильно предсказал, что очень тонкое волокно, позволившее свету размножаться только в одном способе, будет лучшим для производства практических систем коммуникаций.75-летний Као «был правильным выбором, потому что он был тем, который принес его к вниманию сообщества, что было возможно уменьшить потери», говорит Говинд Агроэл, оптический физик в Университете Рочестера в штате Нью-Йорк.

Однако, Агроэл добавляет, «когда я слышал новости, моя первая мысль была о других людях, которые, возможно, также получили его». В частности он говорит, Дональд Кек и коллеги в Corning Inc. в Гранулировании, Нью-Йорк, был первым для производства волокон, которые Као описал теоретически.Бойл, 85 лет, и Смит, 79 лет, изобрел устройство с зарядовой связью (CCD), которое было первым электронным чипом, способным к завоеванию изображения.

Это остается ключевой технологией для медицинского отображения, астрономических телескопов и цифровых фотоаппаратов. Бойл и Смит «позволили в значительной степени все современные системы отображения», говорит Джордж Т. К. Чю, инженер, специализирующийся на отображении в Университете Пердью в Уэст-Лафайетте, Индиана. «CCD изменил все о том, как мы собираем информацию и изображения».CCD содержит кремниевый чип, разделенный на клетки или «пиксели».

Когда свет поражает пиксель, он волнует электрический заряд в кремнии, тогда вызывающем нагрузку в крошечном электроде на поверхности чипа. Нагрузка тогда быстро передает с электрода на электрод вниз целый ряд пикселей — это — «сцепление нагрузки» — и читается вслух в краю чипа.

Бойл, родившийся в Канаде и жизни в Галифаксе, говорит, что он и Смит продумали устройство через пару часов в 1969. «Это было октябрьское утро, и он подошел к моему офису для некоторой мозговой атаки. И довольно скоро у нас были некоторые эскизы на доске, и там это было».

Говорит Смит: «Мы дополнили друг друга. Мы просто, казалось, щелкали». Эти два работали в Bell Labs в Марри-Хилле, Нью-Джерси, когда они сделали свою трансгрессию.

Несмотря на то, что больше энергия, которой это однажды было, что знаменитое учреждение может теперь требовать в общей сложности семи получивших Нобелевскую премию открытий, факт, что Бойл говорит, что считает более удивительным, чем его собственное изобретение.


Добавить комментарий