Ojciec światłowodów i pionierzy fotografii cyfrowej dzielą się Nagrodą Nobla w fizyce
Fakt, że możesz teraz czytać ten artykuł i obejrzeć dołączone do niego zdjęcie zawdzięczamy w dużej mierze pracy trzech naukowców, którzy właśnie otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za rok 2009. Brytyjsko-amerykański fizyk, Charles Kuen Kao, ze Standard Telecommunication Laboratories w Wlk. Brytanii oraz Chińskiego Uniwersytetu w Hong Kongu, Chiny, otrzymał połowę nagrody opiewającej na 10 mln SEK (976.000 EUR) "za przełomowe osiągnięcia w transmisji światła w włóknach na potrzeby komunikacji optycznej". Już w latach 30. ubiegłego stulecia lekarze wykorzystywali krótkie włókna światłowodowe podczas badania narządów wewnętrznych pacjenta albo w celu oświetlania zębów w trakcie operacji dentystycznej. Jednak włókna te dosyć szybko się zużywały i były w stanie przesyłać światło tylko na niewielką odległość. W latach 60. XX w. wynalezienie lasera pozwoliło wprowadzić zogniskowane wiązki światła bezpośrednio do włókien światłowodowych. Ale i taki laserowy sygnał szybko zanikał - po pokonaniu zaledwie 20 metrów w włóknach pozostawał tylko 1% światła, które wprowadzono na początku. Urodzony w 1933 r. w Szanghaju, Chiny, Charles Kao uzyskał stopień doktora elektrotechniki w Imperial College w Londynie, Wlk. Brytania, w roku 1965. W tym czasie pracował już w Standard Telecommunication Laboratories, gdzie wraz ze swoim współpracownikiem, Georgem Hockhamem, badał dogłębnie właściwości włókien światłowodowych. W styczniu 1966 r. partnerzy przedstawili wyniki swoich prac. Stwierdzili, że zanieczyszczenia znajdujące się w szkle ograniczają wydajność włókien światłowodowych. Przesyłanie światła na dużą odległość wymagałoby wytworzenia absolutnie nieskażonego, przeźroczystego szkła. W owym czasie nikt jeszcze nie wytworzył takiego szkła. Jednak już cztery lata później amerykańskiemu producentowi szkła udało się stworzyć wyjątkowo czyste włókna światłowodowe o długości jednego kilometra. Dzisiaj, rozmowy telefoniczne, wiadomości, obrazy i inne dane są przenoszone na całym świecie przez ponad miliard kilometrów włókien światłowodowych. "[Profesor Kao] stworzył zasady działania włókien światłowodowych dzięki swoim badaniom i sprawił, że komunikacja światłowodowa stała się rzeczywistością, zwiastując ostatecznie erę Internetu" - mówi Lawrence Lau, Rektor Chińskiego Uniwersytetu w Hong Kongu. "Szerokopasmowa komunikacja sieciowa, która stała się nieodzownym elementem współczesnego życia, wiele zawdzięcza profesorowi Charlesowi Kao, który przetarł jej szlaki." Drugą połową nagrody podzielą się William Boyle i George Smith z Bell Laboratories w USA, "za wynalezienie półprzewodnikowego obwodu obrazującego - sensora CCD [przyrząd ze sprzężeniem ładunkowym]". CCD jest elektronicznym okiem znajdującym się w sercu cyfrowych aparatów i kamer. Urządzenie opiera się na efekcie fotoelektrycznym (który, nawiasem mówiąc, przyniósł Nagrodę Nobla w fizyce Albertowi Einsteinowi w roku 1921). Wskutek efektu fotoelektrycznego światło przetwarzane jest na sygnały elektryczne. Sensor CCD to zasadniczo matryca "fotokomórek" emitujących różne ilości elektronów w zależności od intensywności światła uderzającego w nie. Elektronowa treść każdej takiej fotokomórki może zostać odczytana, dzięki czemu obraz optyczny zamienia się w cyfrowy. Różne filtry umożliwiają generowanie kolorowych obrazów. Oprócz zrewolucjonizowania fotografii, CCD jest powszechnie wykorzystywany w medycynie do obrazowania narządów wewnętrznych. "Fotografia cyfrowa stała się niezastąpionym narzędziem w wielu dziedzinach badań naukowych" - czytamy w oświadczeniu Fundacji Nobla. "Sensor CCD stworzył nowe możliwości zobaczenia tego, czego wcześniej nie widziano. Dał nam krystalicznie czyste zdjęcia odległych miejsc w naszym wszechświecie, jak również głębin oceanów." Nie trzeba dodawać chyba, że z kolei światłowody profesora Kao są niezbędne byśmy mogli przesyłać na cały świat zdjęcia wykonane za pomocą CCD.
Kraje
Kanada, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone