Charles H. Townes

Xin chào! Tên tôi là Charles Townes, và tôi muốn kể cho các bạn nghe về hành trình của tôi với khoa học và ánh sáng. Tôi sinh ngày 28 tháng 7 năm 1915, tại Greenville, Nam Carolina. Khi lớn lên, tôi bị mê hoặc bởi mọi thứ xung quanh mình. Tôi khám phá rừng cây, sưu tầm côn trùng và luôn hỏi 'tại sao?'. Cha tôi là một luật sư, và mẹ tôi đã khuyến khích sự tò mò của tôi. Tôi yêu thích việc học đến nỗi tôi đã tốt nghiệp trung học khi chỉ mới 15 tuổi và vào thẳng đại học tại Đại học Furman ở quê nhà.

Sau khi tốt nghiệp Đại học Furman, tôi tiếp tục việc học của mình, lấy bằng thạc sĩ tại Đại học Duke và sau đó chuyển đến California để lấy bằng tiến sĩ vật lý, mà tôi đã nhận được từ Viện Công nghệ California vào năm 1939. Vài năm sau, trong Thế chiến thứ hai, tôi làm việc tại một phòng thí nghiệm nổi tiếng tên là Bell Labs. Công việc của tôi là giúp thiết kế các hệ thống ném bom bằng radar. Radar sử dụng sóng vô tuyến vô hình, gọi là vi sóng, để phát hiện các vật ở xa. Công việc của tôi với những sóng đặc biệt này rất quan trọng và đã dạy cho tôi rất nhiều điều, tạo tiền đề cho những ý tưởng lớn nhất của tôi sau này.

Sau chiến tranh, tôi trở thành giáo sư tại Đại học Columbia. Tôi đang lãnh đạo một ủy ban cố gắng tìm ra cách tạo ra vi sóng với bước sóng ngắn hơn nhiều. Đó là một câu đố thực sự. Rồi, một buổi sáng mùa xuân năm 1951, tôi đang ở Washington, D.C. để dự một cuộc họp. Tôi thức dậy sớm và đi dạo, và tôi ngồi trên một chiếc ghế đá công viên được bao quanh bởi những bông hoa đỗ quyên xinh đẹp. Đột nhiên, một ý tưởng nảy ra trong đầu tôi! Tôi nhận ra mình có thể sử dụng các phân tử bị kích thích để tạo ra một chùm vi sóng tinh khiết, mạnh mẽ. Tôi nhanh chóng viết các công thức vật lý ra mặt sau của một chiếc phong bì. Tôi gọi ý tưởng của mình là 'Khuếch đại Vi sóng bằng Bức xạ Kích thích'—một cái tên dài, tôi biết! Vì vậy, chúng tôi đã rút ngắn nó thành 'maser'.

Trở lại Đại học Columbia, tôi đã làm việc với các sinh viên của mình là James P. Gordon và Herbert J. Zeiger để biến ý tưởng của tôi thành một cỗ máy thực sự. Phải mất rất nhiều công sức và thí nghiệm, nhưng vào năm 1954, chúng tôi đã chế tạo thành công chiếc maser hoạt động đầu tiên. Nó tạo ra chùm vi sóng tinh khiết đúng như tôi đã tưởng tượng. Tôi bắt đầu tự hỏi, nếu chúng ta có thể làm điều này với vi sóng, liệu chúng ta có thể làm điều đó với ánh sáng không? Tôi đã làm việc với ý tưởng mới này cùng anh rể của mình, Arthur Schawlow. Năm 1958, chúng tôi đã xuất bản một bài báo giải thích cách chế tạo một 'maser quang học'. Vài năm sau, vào năm 1960, một nhà khoa học khác tên là Theodore Maiman đã chế tạo thành công chiếc máy đầu tiên, và nó sớm được biết đến với một cái tên mới: laser.

Với công trình này, tôi đã vinh dự được chia sẻ Giải Nobel Vật lý năm 1964 với hai nhà khoa học khác đến từ Liên Xô, Nikolay Basov và Aleksandr Prokhorov, những người cũng đã nghiên cứu về các nguyên lý tương tự. Đó là một khoảnh khắc không thể tin được. Tôi chưa bao giờ tưởng tượng được tất cả các cách mà laser sẽ được sử dụng. Ngày nay, chúng có ở khắp mọi nơi! Chúng đọc mã vạch trên hàng hóa của bạn, chiếu phim trên đĩa Blu-ray, giúp các bác sĩ thực hiện các ca phẫu thuật tinh vi, và thậm chí đo khoảng cách đến mặt trăng. Tất cả đều bắt đầu từ tia lửa ý tưởng trên chiếc ghế đá công viên đó.

Tôi tiếp tục công việc khoa học của mình trong nhiều năm nữa, sử dụng maser và laser để nghiên cứu các vì sao và thiên hà với tư cách là một nhà vật lý thiên văn. Tôi đã sống một cuộc đời khám phá rất trọn vẹn và đã 99 tuổi khi tôi qua đời. Tôi hy vọng câu chuyện của tôi cho bạn thấy rằng sự tò mò là một trong những công cụ mạnh mẽ nhất mà chúng ta có. Một câu hỏi duy nhất hay một khoảnh khắc kinh ngạc có thể dẫn đến một ý tưởng thắp sáng cả thế giới.