How the Laser Happened

How the Laser Happened pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Oxford University Press
作者:Charles H. Townes
出品人:
页数:208
译者:
出版时间:2002-2-28
价格:$ 24.80
装帧:Pap
isbn号码:9780195153767
丛书系列:
图书标签:
  • 激光
  • 科学史
  • 物理学
  • 技术史
  • 发明
  • 光学
  • 20世纪科学
  • 科学普及
  • 激光技术
  • 创新
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具体描述

In How the Laser Happened, Nobel laureate Charles Townes provides a highly personal look at some of the leading events in twentieth-century physics. Townes was inventor of the maser, of which the laser is one example; an originator of spectroscopy using microwaves; and a pioneer in the study of gas clouds in galaxies and around stars. Throughout his career he has also been deeply engaged with issues outside of academic research. He worked on applied research projects for Bell Labs; served on the board of directors for General Motors; and devoted extensive effort to advising the government on science, policy, and defense.

This memoir traces his multifaceted career from its beginnings on the family farm in South Carolina. Spanning decades of ground-breaking research, the book provides a hands-on description of how working scientists and inventors get their ideas. It also gives a behind-the-scenes look at the scientific community, showing how scientists respond to new ideas and how they approach a variety of issues, from priority and patents to the social and political implications of their work. In addition, Townes touches on the sociology of science, uncovering some of the traditions and values that are invisible to an outsider.

A towering and energetic figure, Townes has explored or pioneered most of the roles available to the modern scientist. In addition to fundamental research, he was actively involved in the practical uses of the laser and in the court cases to defend the patent rights. He was a founding member of the Jasons, an influential group of scientists that independently advises the government on defense policy, and he played an active part in scientific decisions and policies from the Truman through the Reagan administration. This lively memoir, packed with first-hand accounts and historical anecdotes, is an invaluable resource for anyone interested in the history of science and an inspiring example for students considering scientific careers.

穿越光阴的辉煌乐章:一部关于发现、激情与人类智慧的史诗 书名: (此处留空,让读者自行想象,或可代入另一本风格相近的非虚构著作) 简介: 本书并非聚焦于某一单一的、技术驱动的里程碑,而是以宏大的视角,描摹了人类探索未知、追求真理的漫长而充满戏剧性的历程。它深入探究了那些在历史长河中被精心培育、最终绽放出璀璨光芒的科学思想与工程实践的交汇点。 这部作品的核心,是对“发现如何发生”这一永恒命题的深度剖析。它将带领读者穿越十九世纪末期的实验室烟雾,步入二十世纪初学术殿堂中的思想碰撞,直至二战后科学研究范式的深刻转变。这不是一本冰冷的技术手册,而是一部充满人文关怀的史诗,讲述了一群杰出人物如何凭借其超凡的洞察力、坚韧不拔的意志,以及对自然界深层规律的敬畏,一步步揭开宇宙的神秘面纱。 第一部分:思潮的涌动与基础的奠基 本书伊始,我们将回到那个电磁学和量子理论正在经历剧烈变革的时代。在这一部分,重点探讨了理论物理学基础的建立——麦克斯韦方程组的革命性意义,以及普朗克、爱因斯坦等人如何从根本上重塑了我们对能量、物质和光的理解。我们不会陷入复杂的数学推导,而是着重于思想的演进:那些看似微不足道的实验异常,如何最终催生了颠覆性的理论框架。 作者细致地考察了早期光学实验的精妙设计,展示了傅科、迈克尔逊等人如何用极端的精度挑战既有的光学常识。这些早期的工作,虽然直接目标与后来的突破方向不完全一致,但它们建立的实验方法论、对仪器精度的不懈追求,构成了未来所有光辐射研究的基石。读者将了解到,在“伟大发明”的背后,往往是无数次失败的尝试和对细节近乎偏执的关注。 我们还将深入探讨材料科学的萌芽阶段。在那个时期,对晶体结构、半导体特性以及特定化合物光学响应的研究尚未形成统一的学科,但正是这些零散的、分散的知识点,为后来的技术飞跃埋下了伏笔。本书细致描绘了早期化学家和物理学家们如何通过直觉和反复试错,合成出具有奇特光响应特性的新材料。 第二部分:战争的阴影与知识的加速 进入二十世纪,世界局势的动荡极大地加速了科学研究的进程。本书的第二部分将重点分析在两次世界大战期间,军工需求如何成为一股强大的驱动力,迫使基础研究迅速向应用领域转化。这不是一个歌颂战争的故事,而是对人类在极端压力下,智力潜能被激发这一复杂现象的审视。 我们将聚焦于雷达技术的突破,它不仅是一项军事应用,更是对电磁波产生、控制和探测技术的极致运用。对高频波段的精细控制,对波束塑形能力的追求,这些直接源于军事应用的经验和技术积累,为后来的许多辐射源研究提供了宝贵的工程经验和人才储备。 此外,本书对信息论和控制论的早期发展给予了充分的关注。香农等人的理论工作,虽然表面上与光辐射技术似乎相去甚远,但它们为理解信号的产生、调制、传输和接收提供了普适的数学框架。这种跨学科的思维模式,是任何复杂系统工程得以成功的关键。读者将看到,跨越不同学科的知识桥梁是如何被搭建起来的。 第三部分:理论的汇聚与工程的挑战 本书的高潮部分,将描绘理论物理学、量子力学、固体物理学以及精密工程学在特定历史节点上汇聚的壮观景象。 我们着重探讨了在基础理论框架(如爱因斯坦的受激辐射理论)提出后,如何将一个纯粹的理论概念转化为一个可操作的、高能输出的设备。这中间涉及到的工程挑战是巨大的:如何制造出完美的谐振腔?如何选择和加工具有极高纯度的增益介质?如何管理和导出巨大的热量? 本书详尽描述了早期研究团队在克服这些工程障碍时所展现出的非凡智慧。他们必须在材料合成、真空技术、高精度光学加工和电源控制等多个领域同时取得突破。这不是一个人的胜利,而是一批顶尖工程师和科学家紧密协作的成果。他们不仅需要懂物理,更需要精通机械、材料和电子工程。 我们特别关注了那些“灰色地带”的贡献者——那些在大型研究机构边缘工作,却对关键技术细节进行突破的工程师们。他们的工作往往不如理论家的名字那样广为人知,但正是他们对细节的打磨,使得理论的火花得以真正点燃。 结论:遗产与未来的展望 最后,本书超越了单一的技术发明叙事,探讨了这项技术的出现对社会、经济和文化产生的深远影响。它不仅仅是关于“如何制造出强光束”,更是关于“如何利用新的工具来观察、测量和改造世界”。 这部作品旨在向读者展示,任何重大的科学突破都不是凭空出现的奇迹,而是无数代人知识积累、理论创新、工程实践以及不懈努力的必然结果。它颂扬的是人类探索未知、永不满足的好奇心,以及将抽象思维转化为改变世界的力量的伟大能力。通过对这段复杂历史的梳理,我们得以更深刻地理解科学进步的真正动力和丰富内涵。

作者简介

Charles Townes is one of the leading figures in twentieth-century physics, intentor of the maser, co-inventor of the laser, and a pioneer in microwave spectroscopy for molecular and nuclear physics and in the use of radio and infrared spectroscopic techniques for astronomy. A Nobel laureate, Townes was also one of the first academic scientists to accept a full-time position advising the Executive Branch during the Cold War, and was founder of the Jasons, an influential group of scientists independently advising the government. He also served on the Board of General Motors.

目录信息

1. The Light That Shines Straight
2. Physics, Furman, Molecules, and Me
3. Bell Labs and Radar, a (Fortunate) Detour from Physics
4. Columbia to Franklin Park and Beyond
5. Maser Excitement--And Time for Reflection
6. From Maser to Laser
7. The Patent Game
8. On Moon Dust, and Other Science Advice
9. The Rains of Orion
10. Glances Both Backward and Forward
Index
· · · · · · (收起)

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