เรื่องเล่าของเลเซอร์

สวัสดี ฉันคือเลเซอร์ แต่ไม่ใช่แค่แสงสว่างธรรมดาๆ ที่เธอเห็นจากหลอดไฟหรือดวงอาทิตย์หรอกนะ ฉันคือลำแสงชนิดพิเศษ เป็นลำแสงที่เข้มข้นและมีระเบียบอย่างน่าอัศจรรย์ ลองจินตนาการถึงขบวนสวนสนามที่ทหารทุกนายก้าวเท้าไปในจังหวะเดียวกันอย่างพร้อมเพรียงสิ นั่นแหละคือฉัน อนุภาคของแสงทุกตัวในลำแสงของฉันเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน เป็นคลื่นเดียวกัน และพร้อมเพรียงกันอย่างสมบูรณ์แบบ เรื่องราวของฉันไม่ได้เริ่มต้นในห้องทดลองที่เต็มไปด้วยเครื่องมือทันสมัย แต่เริ่มต้นขึ้นในจินตนาการของชายผู้มีสติปัญญาหลักแหลมคนหนึ่ง นานมาแล้วในปี ค.ศ. 1917 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ได้เสนอแนวคิดที่ปฏิวัติวงการวิทยาศาสตร์ เขาจินตนาการว่าเราสามารถกระตุ้นให้อะตอมปลดปล่อยแสงที่เหมือนกันทุกประการออกมาได้ แนวคิดนี้มีชื่อเรียกว่า 'การปล่อยรังสีแบบถูกกระตุ้น' มันเป็นเหมือนเมล็ดพันธุ์แห่งความคิดที่ต้องใช้เวลาหลายทศวรรษในการบ่มเพาะ กว่าที่ฉันจะได้ลืมตาดูโลก ฉันจึงเป็นเหมือนความฝันที่นักวิทยาศาสตร์หลายรุ่นเฝ้ารอคอย เป็นคำมั่นสัญญาถึงพลังงานรูปแบบใหม่ที่สามารถควบคุมและนำมาใช้ประโยชน์ได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน

จากแนวคิดในกระดาษสู่การเป็นลำแสงที่จับต้องได้ การเดินทางของฉันเต็มไปด้วยความท้าทายและความมุ่งมั่น ในปี ค.ศ. 1958 นักวิทยาศาสตร์สองท่านคือ ชาร์ลส์ ทาวน์ส และ อาร์เธอร์ ชอว์โลว์ ได้ต่อยอดจากแนวคิดของไอน์สไตน์และเขียนบทความทางวิทยาศาสตร์ที่เปรียบเสมือน 'ตำราอาหาร' สำหรับการสร้างฉันขึ้นมา พวกเขาได้รับแรงบันดาลใจจากญาติของฉันที่ชื่อว่า 'เมเซอร์' ซึ่งทำงานกับคลื่นไมโครเวฟแทนที่จะเป็นแสง แต่ผู้ที่ทำให้ฉันกลายเป็นความจริงขึ้นมาคือชายผู้กล้าหาญและไม่ยอมแพ้ที่ชื่อว่า ธีโอดอร์ ไมแมน ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ กำลังทดลองกับก๊าซเพื่อสร้างฉัน ไมแมนกลับเลือกเส้นทางที่แตกต่างออกไป ที่ห้องปฏิบัติการวิจัยฮิวจ์ส เขาเชื่อมั่นในพลังที่ซ่อนอยู่ในผลึกทับทิมสังเคราะห์ ซึ่งเป็นสิ่งที่เพื่อนร่วมงานหลายคนมองข้ามไป พวกเขาคิดว่ามันไม่มีประสิทธิภาพพอ แต่ไมแมนมองเห็นในสิ่งที่คนอื่นไม่เห็น เขาทำงานอย่างหนัก ออกแบบอุปกรณ์ของเขาอย่างพิถีพิถัน มันเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่พอดีกับฝ่ามือ มีแท่งทับทิมสีชมพูอยู่ตรงกลาง ล้อมรอบด้วยหลอดไฟแฟลชรูปเกลียว แล้ววันแห่งประวัติศาสตร์ก็มาถึง ในวันที่ 16 พฤษภาคม ค.ศ. 1960 ไมแมนและผู้ช่วยของเขาได้เริ่มการทดลองครั้งสำคัญ พวกเขาส่งกระแสไฟฟ้าแรงสูงเข้าไปในหลอดไฟแฟลช ทำให้เกิดแสงสว่างวาบเจิดจ้าอาบไปทั่วแท่งทับทิม และในชั่วพริบตานั้นเอง ฉันก็ได้ถือกำเนิดขึ้น ฉันพุ่งออกมาจากปลายด้านหนึ่งของแท่งทับทิม เป็นลำแสงสีแดงสดใสที่ทรงพลัง มีความบริสุทธิ์และเที่ยงตรงอย่างสมบูรณ์แบบ ฉันไม่กระจายออกเหมือนแสงไฟฉาย แต่พุ่งเป็นเส้นตรงแน่วแน่ ในที่สุด ความฝันที่ยาวนานกว่าสี่สิบปีก็ได้กลายเป็นความจริง

ในตอนแรกที่ฉันถือกำเนิดขึ้น หลายคนมองฉันเป็นเพียงสิ่งประดิษฐ์ทางวิทยาศาสตร์ที่น่าทึ่ง แต่ยังไม่รู้ว่าจะนำฉันไปใช้ประโยชน์อะไรได้บ้าง ถึงกับมีคนเรียกฉันว่าเป็น 'ทางออกที่กำลังมองหาปัญหา' แต่ไม่นานเลย โลกก็ได้ค้นพบศักยภาพอันไร้ขีดจำกัดของฉัน ฉันเริ่มทำงานในทุกๆ ที่ ตั้งแต่ร้านค้าใกล้บ้านเธอ ฉันคือแสงสีแดงที่สแกนบาร์โค้ดบนสินค้า ทำให้การคิดเงินรวดเร็วและแม่นยำ ฉันอยู่ในเครื่องเล่นซีดีและดีวีดี ที่ใช้ลำแสงของฉันอ่านข้อมูลที่ซ่อนอยู่ในแผ่นดิสก์เงาวับเพื่อเปลี่ยนเป็นเสียงเพลงและภาพยนตร์ให้เธอได้เพลิดเพลิน ฉันเดินทางด้วยความเร็วแสงผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสงที่บางเท่าเส้นผม เพื่อส่งข้อความ รูปภาพ และข้อมูลต่างๆ ข้ามทวีป ทำให้เราสามารถสื่อสารกันได้ทั่วโลกในพริบตา ในวงการแพทย์ ฉันกลายเป็นเครื่องมือผ่าตัดที่แม่นยำของศัลยแพทย์ ช่วยให้การผ่าตัดมีความปลอดภัยและเจ็บปวดน้อยลง ในโรงงานอุตสาหกรรม ฉันสามารถตัดแผ่นเหล็กหนาๆ ได้อย่างง่ายดายและเที่ยงตรง เรื่องราวของฉันยังไม่จบสิ้น ทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังคงค้นพบวิธีการใหม่ๆ ที่จะนำฉันไปใช้ประโยชน์อยู่เสมอ จากแนวคิดเล็กๆ ในจินตนาการของคนคนหนึ่ง ฉันได้เติบโตขึ้นมาเพื่อส่องสว่างและเปลี่ยนแปลงโลกใบนี้ และฉันก็พร้อมที่จะส่องแสงต่อไป เพื่อแสดงให้เห็นว่าพลังแห่งความคิดที่มุ่งมั่นและแน่วแน่เพียงหนึ่งเดียวนั้น สามารถสร้างความสว่างไสวให้กับโลกทั้งใบได้อย่างแท้จริง

คำถามความเข้าใจในการอ่าน

คลิกเพื่อดูคำตอบ

Answer: เรื่องราวเริ่มต้นในปี ค.ศ. 1917 เมื่ออัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ เสนอแนวคิดเรื่องการปล่อยรังสีแบบถูกกระตุ้น ต่อมาในปี ค.ศ. 1958 ชาร์ลส์ ทาวน์ส และ อาร์เธอร์ ชอว์โลว์ ได้เขียนบทความทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นแนวทางในการสร้างเลเซอร์ และท้ายที่สุด ในวันที่ 16 พฤษภาคม ค.ศ. 1960 ธีโอดอร์ ไมแมน ก็สามารถสร้างเลเซอร์ได้สำเร็จเป็นครั้งแรกโดยใช้ผลึกทับทิม

Answer: คำเปรียบเทียบนี้บอกเราว่าแสงเลเซอร์มีระเบียบวินัยสูงมาก อนุภาคแสงทั้งหมดเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันและเป็นคลื่นเดียวกันอย่างพร้อมเพรียง (เรียกว่า โคฮีเรนต์) ซึ่งแตกต่างจากแสงธรรมดาที่อนุภาคแสงจะกระจายตัวออกไปทุกทิศทางอย่างไม่เป็นระเบียบ

Answer: เรื่องราวนี้สอนว่านวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่เริ่มต้นจากจินตนาการหรือแนวคิดที่อาจดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ในตอนแรก (เช่น แนวคิดของไอน์สไตน์) และต้องอาศัยความพากเพียร ความมุ่งมั่น และความกล้าที่จะลองผิดลองถูกของนักวิทยาศาสตร์ (เช่น ธีโอดอร์ ไมแมน) ที่ไม่ยอมแพ้ต่ออุปสรรค เพื่อทำให้แนวคิดนั้นกลายเป็นความจริงขึ้นมาได้

Answer: ความท้าทายของธีโอดอร์ ไมแมน คือนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ในเวลานั้นกำลังพยายามสร้างเลเซอร์จากก๊าซและเชื่อว่าผลึกทับทิมไม่สามารถใช้การได้ เขาแก้ปัญหานี้ด้วยการเลือกเส้นทางที่แตกต่างออกไป โดยเชื่อมั่นในศักยภาพของผลึกทับทิมสังเคราะห์และออกแบบอุปกรณ์ที่เหมาะสมกับมัน จนสามารถสร้างเลเซอร์ได้สำเร็จก่อนใคร

Answer: ประโยคนี้หมายความว่า เลเซอร์เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่น่าทึ่งและมีศักยภาพสูง แต่ในช่วงแรกที่ถูกสร้างขึ้นมา ผู้คนยังไม่รู้ว่าจะนำมันไปประยุกต์ใช้ประโยชน์ในชีวิตจริงได้อย่างไร เรื่องราวได้แสดงให้เห็นว่าเลเซอร์ได้ค้นพบ 'ปัญหา' ที่จะแก้ไขในหลายๆ ด้าน เช่น การทำให้การชำระเงินเร็วขึ้น (สแกนบาร์โค้ด) การเก็บข้อมูลเสียงและภาพ (ซีดี/ดีวีดี) การสื่อสารที่รวดเร็ว (ใยแก้วนำแสง) และการผ่าตัดที่แม่นยำ (การแพทย์)