Charles H. Townes

Hallo! Mijn naam is Charles Townes en ik wil je mijn verhaal vertellen over mijn reis met wetenschap en licht. Ik ben geboren op 28 juli 1915 in Greenville, South Carolina. Toen ik opgroeide, was ik gefascineerd door alles om me heen. Ik verkende de bossen, verzamelde insecten en vroeg altijd 'waarom?'. Mijn vader was advocaat en mijn moeder moedigde mijn nieuwsgierigheid aan. Ik hield zoveel van leren dat ik al op mijn vijftiende slaagde voor de middelbare school en meteen naar de universiteit ging, Furman University in mijn woonplaats.

Na Furman zette ik mijn studies voort. Ik behaalde een masterdiploma aan Duke University en verhuisde daarna naar Californië voor mijn doctoraat in de natuurkunde, dat ik in 1939 kreeg van het California Institute of Technology. Een paar jaar later, tijdens de Tweede Wereldoorlog, werkte ik in een beroemd laboratorium genaamd Bell Labs. Mijn taak was om te helpen bij het ontwerpen van radar-bombardeersystemen. Radar gebruikt onzichtbare radiogolven, microgolven genaamd, om dingen op grote afstand te detecteren. Mijn werk met deze speciale golven was erg belangrijk en leerde me veel, wat de basis legde voor mijn grootste ideeën later.

Na de oorlog werd ik professor aan de Columbia University. Ik leidde een commissie die probeerde uit te zoeken hoe we microgolven met een veel kortere golflengte konden maken. Het was een echte puzzel. Op een ochtend in de lente van 1951 was ik in Washington, D.C. voor een vergadering. Ik werd vroeg wakker, ging wandelen en ging op een bankje in een park zitten, omringd door prachtige azaleabloemen. Plotseling kwam er een idee in me op! Ik realiseerde me dat ik aangeslagen moleculen kon gebruiken om een zuivere, sterke straal microgolven te creëren. Ik schreef de natuurkundige principes snel op de achterkant van een envelop. Ik noemde mijn idee 'Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation' – een hele mond vol, ik weet het! Dus kortten we het af tot 'maser'.

Terug aan de Columbia University werkte ik samen met mijn studenten, James P. Gordon en Herbert J. Zeiger, om van mijn idee een echte machine te maken. Het kostte veel hard werk en experimenten, maar in 1954 bouwden we met succes de eerste werkende maser. Het produceerde de zuivere straal microgolven precies zoals ik het me had voorgesteld. Ik begon me af te vragen, als we dit met microgolven konden doen, zouden we het dan ook met licht kunnen doen? Ik werkte aan dit nieuwe idee met mijn zwager, Arthur Schawlow. In 1958 publiceerden we een artikel waarin we uitlegden hoe je een 'optische maser' kon bouwen. Een paar jaar later, in 1960, bouwde een andere wetenschapper, Theodore Maiman, de eerste werkende versie, die al snel bekend werd onder een nieuwe naam: de laser.

Voor dit werk kreeg ik de eer om in 1964 de Nobelprijs voor de Natuurkunde te delen met twee andere wetenschappers uit de Sovjet-Unie, Nikolay Basov en Aleksandr Prokhorov, die ook aan dezelfde principes hadden gewerkt. Het was een ongelooflijk moment. Ik had me nooit kunnen voorstellen op welke manieren lasers allemaal gebruikt zouden worden. Tegenwoordig zijn ze overal! Ze lezen de streepjescodes op je boodschappen, spelen films af op Blu-ray discs, helpen artsen bij delicate operaties en meten zelfs de afstand tot de maan. Het begon allemaal met dat ene vonkje van een idee op een bankje in het park.

Ik zette mijn werk in de wetenschap nog vele jaren voort en gebruikte masers en lasers om sterren en sterrenstelsels te bestuderen als astrofysicus. Ik leefde een heel rijk leven vol ontdekkingen en was 99 jaar oud toen ik overleed. Ik hoop dat mijn verhaal je laat zien dat nieuwsgierigheid een van de krachtigste instrumenten is die we hebben. Een enkele vraag of een moment van verwondering kan leiden tot een idee dat de hele wereld verlicht.