正是由于亨施发明了频率室,首次测量出了激光频率,科学界一直在等待这项创新,一等就是40年。频率室的问世打通了建造光原子钟之路,这种原子钟要比现有的铯原子钟精确上千倍,也是先进通讯技术、导航技术不可或缺的计时装置。
亨施的这一想法还是在美国斯坦福大学提出的。从1970年起,他一直在该大学从事研究与学习。1986年,他返回德国伽钦,被任命为马普量子光学研究所所长。
他回国的理由有个人方面的,有经济方面的,也有实验手段方面的。回到德国时他已经45岁了,但他从没有为自己的决定而后悔。他认为,马普协会的研究条件是十分优越的,有优秀的助手,能为他们提供好的出路,这在美国是没有的。在那里,科学家要为获得的短期经费而拼命。为此,亨施在颁奖仪式上对媒体说,在德国科学家也能很好地从事科学研究。这句话不仅让-家感到欣慰,也让曾经受到伤害的德国得到安慰,终于有一个从美国学成后又回到德国的科学家拿到了诺贝尔奖。最近4年来,虽说有些德国籍科学家获诺贝尔奖,但他们中大多数人还留在美国。
对外行人来说,伽钦的马普量子光学研究所是一个陌生的世界,人们在这里研究的是反物质、离子陷阱和冷原子。这里拥有上百台激光器,189名工作人员分为9个研究室。在世界上,马普研究所也属世界顶级的,每一个要想在量子光学研究有所建树的科学家都必须在伽钦工作过。2001年度诺贝尔物理奖得主奥尔夫冈克特勒就曾于1986年在这里工作过。
从物理角度观察,阳光和灯光是没有规则的。人们在收音机里听到的电磁振荡声是一堆响亮的噪声,由亮和暗声组成。当人们用棱镜将其分解成光谱时,亮声呈现出绿色和蓝色,暗声则是红色和-。但激光不一样,它只有一种特定的声音,即一种颜色,无法将其分解成光谱。亨施所使用的钛—蓝宝石激光器发射的暗红色光,用了许多细微管组成的光纤传导,纤维的末端发射出的是白色的光,类似太阳光,具有各种颜色。1997年3月30日,亨施对他的想法进行了试验,并让他的同事作了文字证明。
事实上,亨施的试验早已与诺贝尔奖结缘,他已经拿过许多大奖。1988年,他获得过德国研究协会(DFG)的莱布尼茨研究奖;1995年,他获得爱因斯坦激光物理奖;1998年,他获得菲利浦莫里茨研究奖;2005年,他又获得奥图哈恩奖。当然,这里只是列举了几个有代表性的大奖,要是加上其他各种大小奖真可谓举不胜举。1997年,亨施与诺贝尔奖失之交臂,当时表彰的科学家里没有亨施的名字。但是,他已经是世界上能力最强的物理学家,甚至高于那些获奖的科学家。
亨施知道,实验室的研究成果必须要付诸实现才具有应有价值。于是,他最近成立了一家“频率室—发生器”公司,专门经营激光仪器。他的这种频率室大小如一只鞋盒,对研究人员来说,它是一种超精密计时器。普通钟表采用钟摆,而光原子钟采用铯原子,每秒振荡9192631770次。20年前,亨施与他的同事测量频率时,8位科学家需同时操纵20台激光器,如今只需这么一台小小仪器。不久前,他以27万欧元的价格将一台手工制作的频率室卖给一家小公司。此外,奥地利联邦调节和测试机构也是他的用户。
< 1 > < 2 >
|