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这里推荐一个科普讲座:第86期世纪大讲堂:激光的故事——查尔斯·汤斯
2002年11月21日 14:57
主持人:会当凌绝顶,一览众山小,圣凯诺·世纪大讲堂。在去年的3月份的时候,我们曾经请过一位年纪非常大的嘉宾,他就是杨振宁,他当时是79岁。后来我们又请了一位中国科学院的资深院士,叫柯俊,他当时是85岁。今天,主持人阿忆给大家来请来了美国加州大学伯克里分院的教授,他是查尔斯·汤斯,他的年龄是87岁,1915年生人,他给我们带来的主题讲演是《激光的故事》因为正是他,为我们这个世界带来了激光器,我们掌声欢迎他。
欢迎。
这是大家热烈的掌声在欢迎您,因为您远道而来。
好,我现在给大家介绍一下,查尔斯·汤斯是一位什么样的科学家。查尔斯·汤斯,他是实验和理论物理学家,刚才我已经说过了,1915年生人,他24岁的时候,获得了加州理工学院博士学位,当即进入贝尔实验室,直至1947年,说到这呢,我的第一个问题就出现了,我们知道贝尔实验室是1925年建立起来的,然后呢,30年代的集成电路芯片,四十年代的这种“蜂窝”的概念,致使贝尔实验室成为蜂窝电话的鼻祖。50年代,它又推出了咱们现在非常喜欢的电脑音乐。60年代,它又出现了半导体的激光器。
我们也知道,后来90年代末期的时候,有两位我们特别熟悉的诺贝尔奖的华裔得主,一个是朱棣文,一个是崔琦,他们也曾经年轻的时候,在贝尔实验室工作过,我这个问题就是,汤斯先生那么年轻进了贝尔实验室,是不是当时就怀着远大志向,要发明出自己特别好的技术。想没想到,我就是要拿诺贝尔奖?发明出自己特别棒的技术?
汤斯:不,我不是为了获得诺贝尔奖而工作的,它不是我的目的。为了获得认可和奖金而工作是一种错误。工作是为了做好某件事情,你的工作可能会得到认可,可能你会得到奖励,但是如果你是为了获得诺贝尔奖而工作的话,那么可能你就会走入歧途。
主持人:下面马上就由汤斯先生给我们带来估计是特别精采的讲演报告,这个报告的名字也非常通俗,叫做《激光的故事》有请。
汤斯:我将谈一谈激光,关于它如何产生的,即“激光的故事”。我首先给大家一个一般的概念。科学就是人们试图了解万事万物,如整个宇宙是什么样,我们自己又是怎样的。我们总是想了解所有的这一切,这样我们就满足了人类的好奇心,包括对于万事万物的原理和我们自己本身的奥秘。这就是科学。而技术则是用这种知识来做对人类有益的事情。这就是技术。我们了解得越多,我们就可以做得更多。科学和技术联系得非常紧密,他们之间相互作用,所以让两者结合是非常重要的。但是科学能对技术做出什么贡献,通常是不可预见的。因为科学发现是发现新事物。在我们发现它们之前,我们无法知道它们是什么和它们能做什么。激光就是这样。没有人会计划制造一台激光器,因为没有人能想到,它可能产生出激光。
我一会儿再给大家解释这一点。但是首先我想谈一下,什么是激光?激光是利用分子或者原子的能量来放大光。分子可以位于低能级,就像这样。也可以处于高能级。如果说一个光子或光照射进来而分子处于低能级,那么分子就从光那里获得了能量。但是如果这个分子能级较高而光照射进来,它就将激发这个分子,使这个分子能级下降并将能量给了光,结果光的能量增加了,就像从分子那里获得了能量。这就是我们所说的受激辐射,既分子在高处,光进来激发它,分子就放出能量,跃回低能级并将能量给了光。这就是受激放大,也就是受激辐射。所以激光就是受激辐射的光放大。只要有许多分子处于高能级,有合适的能量,光照射后就会激发分子并从其获得能量,光就得到了放大,变得更强。
这就是整个的过程。这个过程是由爱因斯坦发现的,爱因斯坦认识到光可以激发分子使其放出能量,即受激辐射。1917年爱因斯坦提出了这个理论,但是没有人认为它在技术上有什么用。
激光实际上来自用微波对分子进行研究。我们叫它微波光谱学,即微波研究分子的学科。我做这个研究,是因为我在贝尔实验室工作。我的老板要我作一个关于雷达方面的研究。这是在二战期间。贝尔实验室认为开发雷达系统非常重要,安排我在这个方面做研究。这是工程,我不想做工程,我只想做科学。但这是在战争期间,我们每个人都得出力。所以我必须做雷达的研究。但这项工作后来对我非常重要。我对雷达有了非常多的了解。当我对雷达有更多的了解的时候,我意识到其中一些雷达波会被空气中的水蒸气吸收。我们发射出雷达束,波长大约为1.25厘米的那一部分就会被水蒸气吸收,所以我对此进行了仔细的研究,意识到微波和分子之间的相互作用可以让我们非常精确地测量分子和原子的光谱。我们把这叫做微波光谱学。战争之后,我说服我贝尔实验室老板,让我来做分子微波光谱学的研究。正是从这个领域中,最后诞生了激光。
我可以肯定地说激光是从这个领域中诞生的,因为有两个在莫斯科的俄国人跟我有类似的想法,也和我一起获得了诺贝尔奖,他们也是在微波光谱学方面进行研究。 另外还有一个人是在马里兰大学从事微波光谱学研究的,他也有这样的想法。所以说,从这个领域中诞生了如何制造强光的想法。 我一会儿会给大家讲激光是如何诞生的,但现在让我来谈一下激光本身。激光器能作什么呢?它可以产生非常强烈的光,对光进行放大。在加利福尼亚,人们制造的激光束有一千兆瓦。一千兆瓦,比美国用的所有的动力都要多。但这束光只持续很短的时间,百万分之一秒。这是非常短脉冲的光,但非常强。而且可以聚焦在我们看不见的一微米大小的尺度上,即一厘米的万分之一。所以说一千兆瓦可以聚焦到比你能看见的任何物体都要小的面积上。这是极大的能量聚集。
激光器也可以产生出非常微弱的受控光,它可以聚集在一个细胞上,把这个细胞完整的取出来放在另外一个地方。我们把它叫激光镊子,这是非常非常轻柔的激光。当然你们也知道激光可以用在商店收银台处,进行扫码,告诉你要交多少钱。激光在记录和读取信息方面也非常重要,在计算、记录和读取信息方面非常重要。在一束激光中我们可以放入大量的信息,这可以是非常宽带的信息。原则上来讲,我们可以把美国所有的电视台、电话和无线电台放在一束激光中。这在通讯方面来讲太棒了。激光现在特别用于光纤中进行长途通讯,这是一个非常大的产业。
激光还可以进行切割,它是很锋利的光束。它可以切割最硬的东西,可以切割钻石,还可以用于汽车制造。它也可以是非常短的脉冲,可以短到一飞秒。这些非常短的脉冲可以蒸发掉你手上的一小块皮肤而不烧伤你的手,因为脉冲极短。这在医药界和工业界都非常重要。激光可以精确地测量距离,我们可以向月球发射一束激光,反射回来后测量从地球到月球的时间,我们测量得到月球的距离误差可以精确到2厘米。在加州理工学院,人们正在做实验来衡量引力波,一共是4公里的距离。他们认为,他们的测量可以精确到10的20次方分之一秒,也就是一亿兆分之一秒。这就是它的精确度。但更有趣的是激光测量这四公里可以精确到一个原子大小的万分之一。这是激光可以达到的精确度。激光可以做很多很多事情,这真是出乎意外。一个典型的新发现。这就是科学如何帮助技术发展。它导致了极大的技术进步。
现在我给大家谈一下在这一领域开始发展时遇到的一些问题。为什么从1917年爱因斯坦提出受激辐射到1958年我们写出关于激光的论文,花了40年之久。40年呀。部分原因是因为人们在朝着不同的方向思考。研究量子力学的试图了解量子力学。出现了不确定原理之后,所有的物理学家都对这种原理激动万分。人们总是被自己的想法约束住。他们总是沿着自己的思路走。可以说刚开始我也是这样的,被热力学的思路所引导。 我为自己对热力学的了解感到自豪。热力学原理会阻止分子发出高强度的微波。但实际上我错了,因为分子不必遵循热力学定律。我的想法确定以后对自己说,了解和应用一般原理当然好,但我把它用过头了。那个时候,其他的物理学家把不确定原理应用的过头了。我所在的系有一个叫托马斯的教授,它发现了量子力学中的托马斯效应。他一直告诉我,不,你那样做不可能造出好的振荡器,它不能发出单纯的频率。你不明白,它不可能产生纯的频率。他谈的是不确定原理。一束分子通过一个腔,并在腔中进行振荡。分子在腔中的时间很短。而不确定原理说,你在这么短的时间内不可能测量分子的频率,所以你错了。你不懂。但我想我懂。我仔细地研究了这些方程。当然了,当有人对你质疑时,你要仔细地思考你是否真的是正确的。如果你非常确信你是正确的,他们是错的,那非常好。我认为我是对的。我们制造出了微波振荡器。就是在它成功之后,我们发现它的频率非常纯。我们又制造出了一台微波激射器,这样我们就有两台了,它们的频率非常接近。我们让它们一起振荡,它们的频率大约是300亿赫兹,即每秒振荡300亿次。我们也让它们做拍频振荡结果产生了一个500赫兹的频率,如果我们把它放在无线电频率上播放的话,我们可以用耳朵听到。帮助我建立第二台激光器的人叫王明。他是中国人,后来又回到了中国。他帮助我建立了第二台微波发射器并证明它的频率非常纯。我做到了。在我的学术休假期我访问了丹麦,并同尼尔斯?玻尔谈及此事。尼尔斯?玻尔是一个非常著名的物理学家,你们知道,他帮助发现和发展了量子力学。他问我现在干什么?我就告诉他振荡器的事情。他说:不,你一定搞错了,它不可能产生一个纯的频率。一定有什么地方弄错了。而我说:是的,它产生了。我们已经证明它没问题,而且我们知道它能产生很纯的频率。他说:一定有些奇怪的事情。然后他就不再追问了。后来在普林斯顿大学的一个会议上,我遇到了另一个著名的教授,冯诺依曼教授,他是杰出的数学物理学家。他问我在干什么?我告诉了他。他说:不,那样不行,因为它不能产生纯的频率。我说:你们的思路集中在不确定原理上,而没有考虑到这样一个事实,那就是受激辐射一定是互相干涉的。其他的物理学家已经证明了这一点,但没有人给予足够的重视。而我可以用一个方程来证明它。冯诺依曼教授说:不,它不可能正确。我说:不,它是对的。后来他就离开了。十五个以月后,他回来对我说:是的,你是正确的。
所以了解情况,特别是不要拘泥于你的惯性思维,这是一个非常重要的方面。另一个重要的方面是我受过一些工程训练。当我同工程师谈起振荡器时,他们说:嗯,嗯,分子产生了放大,对,当然了,频率将非常纯。他们认识到,在反馈的帮助下,分子进入空腔并放出辐射。空腔又将辐射返回给分子,这就叫反馈。他们知道在电子工程上的反馈振荡器。但他们不懂量子力学。那个时代的工程师不懂量子力学,所以他们不知道这些分子的行为方式,但他们知道它能产生纯的频率。物理学家懂量子力学,但他们对工程不是很敏感。而从事微波光谱学的人必须既懂工程,微波工程,又懂量子力学,这就是为什么激光诞生于微波光谱学。我已经提到了微波的一些应用,对于这些应用我也写了一些文章。尽管我们已经发表了关于激光的论文,甚至激光器已经被制造出来,我的许多朋友还是没有看到它们的应用。他们习惯于跟我开玩笑说:这个发明不错,但它是一个到处寻找应用的发明。它能做什么呢?它还在到处寻找它的应用。激光是非常新,它改变了一切。一些人看不见它的用途,但我知道它有用,因为它把电子学和光学结合在一起。电子学和光学都有许许多多的用途。激光把电子学和光学结合在一起,一定能产生很多用途,我可以预见到。我可以马上预见到的一个用途是通讯。采用激光,通讯将会非常强大。我也可以预见到其它一些用途。我想它也许有一些医学的用途,而且我写了一篇文章。一个医生想与我共同写一篇关于激光在医学上可能应用的论文。我们写了一篇文章,我们没有提到激光在医学中的一个重要的应用,就是将脱落的视网膜再植。将一束激光射入眼球中,视网膜脱落的位置,它就会被再植。手术几乎不需要麻醉剂,非常迅速,并且可以完全根治脱落的视网膜。我在这篇文章没有谈到此事,因为我从未听说过视网膜脱落,所以我怎么能预见它呢?但应用的人看到了它的可能性,这是激光在医学方面最早的应用之一。我对这一点感到满意和振奋。一些人到我这来说,你知道吗?激光治好了我的失明。它让我重见光明。现在我提到了一些在工业和医学方面的用途。在医学领域,它有许许多多的用途。它可以被用作外科手术工具,它可以切割和缝合血管,它可以非常好的切开并且很好的缝合血管。有各种各样的医学用途,当然,在工业上,这是一个非常大的产业。这个产业非常大并且它还在不断地增长。我常说激光还处于青春期。我们看到激光是非常灵巧的,它能做很多事情,并且已经做了一些事。它还会长大,它还会做很多我们目前所想不到的事情,所以激光还处于青春期。我们知道它能做很多事情,但这仅仅是一个开始,它还要成长壮大。而且你们当中的一些人将会决定激光还能做些什么。开发新用途,发明新用法,完善激光的使用。现在有很多类型的激光,许多人对激光做出了贡献。激光是在科学家集体的贡献下成长起来的,所以有不同种类的激光。他们有许多科学和技术方面的应用,在科学方面它是一个非常好的工具。我就在光谱学中用这个工具。一个德国的物理学家海因茨测量了氢原子的频率,其精确度可以达到千兆分之一。这非常精确了。以至于我们可以指望用它来测量一些物理常数,看看这些常数一年中是否发生变化。人们认为这些物理常数在宇宙的一生中可能一直在改变。如果事实是如此的话,现在我们就可以在一年的时间里看出这些变化。激光可以测量极短的时间,我的一个朋友在用激光观察分子的反应,可以在极短的时间内对它们进行测量。在分子的反应过程中你可以观察分子,他因此获得了诺贝尔奖。实际上,从第一个在这方面获诺贝尔奖以来,又有12个诺贝尔奖授予了那些把微波激射器和激光器用作科学工具的人们。
现在我仔细来谈一谈科学给我们带来的惊喜。我们进行探索,还会发现什么,我们永远不知道。这是不可预测的。但我想提及另外一种发现,它也使惊喜,让我们更多地了解激光器和微波激射器。当我开始研究天文学的时候,我想在微波领域进行天文学的研究。早期和我工作的一个学生叫阿尔伯特陈,也是一个中国人,他住在香港。他来和我一起工作,他同意用微波来寻找空间中的分子。他发现了空间中的第一个复杂分子,这,开创了天文学中的一个很重要的领域。除此之外,他还发现了太空中的第一个微波激射器,第一个空间中自然的微波激射器,数量很多。我们现在知道,太空中自然产生的微波激射有100多种不同类型。它们存在已经有几十亿年了。太空中还有激光器,激光器在太空中产生光和红外线。早在20世纪30年代,我们就可以用当时的技术探测那些微波激射器和它们发出的辐射。因为它们是在微波区域很强的光束。如果我们再大胆一些,再好奇一些,我们在20世纪30年代就可以探测到来自太空的无线电波了。但是人们当时没有那么做,我们还没有发明出微波激射器和激光器。太空激射器几十亿年前就存在了。如果我们早发现了它们的存在,我们就会问自己,为什么有这么强的光呢?我们会对此进行思考,人们会说:啊,因为分子受到了激发,光被放大,也许我们在地球上也可以做到。这样通过研究来自太空的微波,我们就有了另一种途径来发现非常非常亮的光源,那就是另外一种惊喜了。
现在你们已经听到了这个有趣而复杂的故事。很有趣,我觉得我很幸运。做科学工作很好。这也是为什么我建议你们想想你们喜欢干什么。我喜欢做研究发现新事物。你们最喜欢做什么呢?你们会不会也认为那是很重要的?这样你就会有很多的乐趣并尽力做得最好。祝你们好运。
主持人:好!谢谢87岁的老爷爷,给我们带来了这么好玩儿的关于激光的故事,下面咱们看一下,来自凤凰网站的网友对您的提问。
第一位网友叫做“扭曲的房间”,他说听说日本的日亚化学工业公司,从四月起已率先进行了紫色半导体激光器的批量生产,他计划是月产十万只,这种激光器可以作为新一代DVD的写入装置,因而引起了家电行业的广泛关注,汤斯先生能否告诉我,激光怎么能让我们看VCD和DVD呢?而日本人把这种紫色的半导体激光器用于DVD和现在的DVD有什么不一样吗?
汤斯:是的,确实激光这方面用的时间非常长,进行光盘写入。人们把激光聚焦并形成脉冲,就可以获得每秒很多很多的脉冲,所以激光就可以产生很多的信息,如果把这些脉冲打在一个盘上,这个脉冲会改变其中的化学成分和它的形状,这就是说你记录了这些脉冲,此后还可以在再把它们读出来。激光可以记录你要的任何东西,就像照片一样。照片就是在这个上面弄出来很多的点,后来这些点就组成了一些信息,然后你用光照上去,你又看到了它 。所以激光可以非常有效地用来写信息和读信息,特别是对大量的信息,这非常有效,而且节约空间。
主持人:另外这个网友他还问,他说,这个日本的紫色半导体激光器您听说过吗?
汤斯:是的我听说过。基本上日本人所做的就是增加光的频率,是它达到更高的频率。在我们开始制造微波激射器的时候波长是1厘米,然后波长越来越短到了可见光区域。我们有可见光波长的微波激射器已经有一段时间了,但大多数微波激射器都是红光的。红光的波长比蓝光的波长长。人们想得到蓝光波长,这样做有几种方法。你可以增加红光的频率来得到蓝光波长,这样的激光器是非常强的,他们可以产生所谓的非线性效应。所以你可以使这个频率增加两倍、三倍等等,达到更短的波长。这就是产生蓝色甚至是X射线激光的一种方法之一。我认为日本人制造了一种半导体可以直接产生蓝光。从半导体中直接产生而不是使频率加倍,这是一个重要的发现。这实际上是如何找到一种有足够大的能级差的半导体,而且这个能级差适于产生这个频率。这是一个重要的技术进步,但是它没有什么根本的改变。
主持人:好!接下来呢,下面现场观众朋友可以有什么问题直接跟汤斯先生聊聊?
观众:汤斯先生您好,刚才您在报告中提到您想做科学不想做工程,然后我的问题就是,想问一下您认为科学和工程的区别是什么?还有就是,对于科学家和工程师,他们各自应该具有什么特点,各自应该具有什么素质?这是我要提的第一个问题。第二个问题就是,您作为激光器的发明人,您对现在新型激光器它的研制和激光器的应用,它们的前途,它们的前景有些什么展望?谢谢。
汤斯:我想第一个问题涉及我对工程的态度。工程是非常重要的,正如我早些时候所说,了解工程对于我来说非常重要。正因为如此,有了微波激射器和激光器的发明,因为我对工程的了解比那个时候大多数的物理学家都多。但另一方面,我更喜欢作为一个科学家,进行开放式的探索。工程是你想造出那些能够帮助别人的东西等等。我曾作为一个系统工程师设计雷达,这很有趣。一些人非常喜欢它。我的一个女儿是机械工程师,我对此感到很高兴。工程很有趣,但我个人更愿意尝试解决未知的谜团,探索新事物。其他人会觉得设计和建造那些马上对人们有用的东西,能给他们带来满足感。比如说设计一栋楼等等。工程和科学都是既有趣又有价值的。这取决于个人认为哪个更有意思更有趣。我们可以从事任何一个,但是两者之间总是有紧密联系的。科学和工程是非常紧密联系的。工程使用知识,有时工程也发现新知识。科学发现新知识,有时也能知道工程是如何使用这些新知识。我相信大多数科学家都认为工程是利用他们的新发现,这在某种程度上讲是对的,但反过来也是这样。让我给你们举个例子吧。我的一个学生和一个贝尔电话实验室的工程师,被要求找出无线电和微波噪音的来源,这在技术上很重要。工程师想知道噪音的来源以便降低噪音,这样通讯能够更好。他们对噪音进行了仔细的研究,做了高质量的工作,也做得很仔细。他们寻找噪音的来源,噪音来自于哪里?是什么?他们发现噪音来自天空所有方向,从天空所有方向都有均匀数量的噪音,它们是什么呢?他们发现了大爆炸,我们宇宙的起源。你看,这是一个非常基本的科学研究,即发现宇宙的起源。宇宙起源于大爆炸。大爆炸产生了很多能量,产生了微波和噪音。150亿年前发生的大爆炸所遗留的微波至今还在那儿,还在不断地来到地球。所以他们作为工程师却解决了最重要、最基本的科学难题。他们也因此得到了诺贝尔奖。所以工程有时可以发现新的科学,科学有时也可以发现重要的工程问题。两者都非常重要,我认为有一些人喜欢科学,有一些人喜欢工程,两者我们都很需要。
主持人:激光未来的问题。
汤斯:我认为激光的未来非常光明。我可以猜测可能完成的一些事。我们一定要增加激光的功率。人们估计我们能把激光功率增加一百万倍以上,所以我们会从目前的千兆瓦增加到十亿兆瓦,真是太棒了!它把我们带到了物质的新领域,这非常激动人心,也非常有趣。我也预测如果我们想同其它的星球进行沟通,激光束可能是最好的办法。我相信有可能制造出足够强的激光束。如果有人用它在其它星球上朝我们照来,在晚上我们就可以用肉眼看到它。来,我们晚上出去看一看,哪儿在闪烁,就是告诉我们哪儿有人。实际上有很多天文学家用望远镜来得到更高的敏感度,寻找来自其它星球和生物的光波。激光越来越强有力,也越来越精确,我们可以用它来做很多新的科学研究。我就一直这样做,我在天文学中用激光测量星星的大小,这是激光的另外一个新用途。还有许许多多的激光的用途。所以我说激光还很年轻,他们就像一个青少年。是的,我们知道他们是非常强有力的,我们还可以用它来做很多事情。它会继续成长,帮助我们做很多事情,然后进入老年期。我想我们发现了很多利用激光的方法。我认为它们会继续发展50年。不断拓展应用,人们会发明新型激光,更好的激光,更便宜的激光,更强有力的激光,更精确的激光等等。我很高兴有这么多的人都在这方面进行工作,拓展我们的知识。
主持人:好,谢谢!
观众:教授你好,我是清华大学物理学系的学生,很荣幸听到您的讲课,刚才您在您的讲演中提到您在宇宙空间中发现很多的微波激射器,我很好奇,您能具体解释一下宇宙空间中的微波激射器产生的原理是什么吗?因为我知道微波激射器还是激光发射器,对于共振腔尺寸的要求实际上是很高的。我就很奇怪,如何在自然界能够产生这样的微波激射器?谢谢!
汤斯:这是个很好的问题。因为大部分的微波器和激光器都有共振腔。但是如果没有共振,只有激光束的放大,我们也把它叫做激光器。当光束前进的时候得到放大,这个过程是相同的,它得到的放大不像在一个腔中得到的那么强。光束来回反射可以得到更多的能量。如果光束只走一次,也可以得到能量,我们仍然可以称它为激光器或微波器。这就是在星际空间中存在的那种类型。原因之一是,在星际空间中热平衡并不是很普遍的,有很多的激发存在。分子和原子不处于热平衡状态,所以在充满能量的空间当中可能有过量的分子。如果一束微波从一处出发,穿过这群分子,它就会被激发和放大。这就产生了放大,从而得到非常非常强的微波束,这就是没有共振腔的微波发射器或激光器。 观众:您好,汤斯先生,感谢您为这世界带来了激光,也感谢您带来激光给这个世界发生美妙而奇特的变革,但是您是否想到激光技术已经应用到了军事领域,成为屠杀人类的一种工具,比方说前天,我看到了美国的一家…美国它正利用这种激光技术去打在太空中的小卫星,我想问就是说,您是如何看待这种现象的?谢谢 主持人:刚才汤斯先生说,这个激光给人动手术的时候,那个伤口是非常小的,但是当武器打人的时候,那伤口很大。
汤斯:一旦你学会做某种事,你就可以利用这些知识来帮助人们或者伤害人们。人类总是面临这个问题。无论我们有什么样的知识,我们都可以用它来帮助人们或伤害人们。所以我们必须有道德感,这样我们就会帮助人们而不是用在相反的方向。我们可以用一块石头来杀人。我们用的许多东西很原始。高科技也能被用来杀人,也能被用来搞破坏。但它也可以做许多非常非常有益的事情。让我来特别谈一下激光。它本身实际上不是设计用来杀人的,我已强烈地建议政府反对这方面的应用。实际上激光也不是一种实用的杀人工具。它伤害人的方法主要是使人失明并损伤眼睛。激光对人照射可以使人们失明并损伤他们的眼睛,这非常糟糕。我已经在一个委员会上建议政府必须重视这个问题。然而 激光对一些军事目的也是有利的,比如说是通讯。如何使用电话呢?电话可以用于有益的目的,也可能被用于军事目的。如果军事目的是恶意的,那么电话也被恶意的使用。我个人认为激光在军事上有益的用途是使导弹打得更准。你看我们在战争中扔炸弹和导弹,经常会毁坏城市。例如,如果我们想炸毁一座桥梁就应命中目标,而不是整个城市。所以我认为军事上必需时,能非常准确地制导武器炸毁桥梁是重要和有用的。激光的最大的用途是制导武器,所以它们会命中目标而不会打中其它的许多东西。我个人认为那是有用的。的确,美国在进行摧毁导弹、摧毁卫星的研究,我认为他们可以进行研究,但我个人认为效果不会很好。一个问题是,激光不能穿透云层,所以就不能保护地面不受导弹袭击,这就不够好。激光也可以在高空中使用,也许它可能被用来从飞机袭击卫星或从飞机袭击飞机。我认为在大多数情况下,普通的枪会更有效。所以我不能确定激光会被大量使用。但如果激光在产生较少的伤害而不是更多的伤害方面是有效的,那也不是坏事。我不介意它被用于某些军事目的,特别是它能使目标更准确地被击中。我自己的想法是它不会在这方面被广泛使用,但我不能肯定。谢谢。
主持人:好!咱们的节目马上就要结束了,在每次节目结束之前,主持人都要问一个问题,由被请来的嘉宾用一句话来回答,今天主持人要问的问题是,您用科学的语言给我们讲述了什么叫激光,但是现在我想问您最后一个问题,您能不能不用科学的语言,用通俗的话告诉我们激光是什么,而且只能说一句话。
汤斯:激光是光的放大。当光穿过物质,物质释放出能量,把能量给了光。
主持人:您使用的还是科学的语言,能不能使用通俗的语言告诉我们激光是什么? 汤斯:我想给大家举一个例子。假设你需要很多钱,那么我走到每一个人面前说,如果你有一千零一块钱的话你必须给我,他给了我。我再下一个学生,又得到一千零一块钱,再下一个学生,又得到一千零一块钱,那么每个人都给我一千零一块钱,我就得到了很多钱,这就是为什么光线在物质中间走的时候,会获得越来越多的能量。如果你让分子处于特定状况下,这个光线会越来越强。这就像那些学生都处在特定情况下,我就得到很多钱一样。我这样回答行吗? 主持人:那么咱们今天就做一个特例,由汤斯先生最后讲一个故事,做为最后我的一个问题的回答。
好!现在,谢谢来自清华大学的老师和同学,也谢谢汤斯先生远道而来做我们的嘉宾,最后祝您身体健康、永远健康、万寿无疆。谢谢。谢谢大家。
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