華人科學家高錕和2美科學家因光傳輸研究和CCD傳感器獲獎
高錕
Willard S. Boyle
George E. Smith
北京時間10月6日下午5點45分,2009年諾貝爾物理學獎揭曉,美英三科學家獲獎。三位科學家為原香港中文大學校長高錕(Charles K. Kao)、美國科學家Willard S. Boyle和George E. Smith。
高錕的獲獎理由為——“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創性成就”。兩位美國科學家的獲獎理由為——“發明了一種成像半導體電路,即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。
高錕,1933年出生于中國上海,現擁有英國和美國雙重國籍。1965年從英國倫敦帝國理工學院獲得電機工程博士學位。曾任英國標準電信實驗室工程學主任。Willard Sterling Boyle,1924年出生于加拿大Amherst,擁有加拿大和美國國籍。1950年從加拿大麥吉爾大學獲得物理學博士學位。George Elwood Smith,1930年出生于美國白原市(White Plains),美國國籍。1959年從芝加哥大學獲得物理學博士學位。
今年諾貝爾物理學獎獎金為1000萬瑞典克朗,高錕將獲得其中一半的獎金,兩位美國科學家各分享四分之一的獎金。
今年的諾貝爾物理學獎授予兩項偉大的科學成就,它們幫助塑造了今日網絡化社會的基礎。它們為日常生活創造了許多應用創新,并為科學探索提供了新的工具。
1966年,高錕所做出的一項發現導致了纖維光學的突破。他仔細地計算出如何通過光學玻璃纖維實現遠距離光傳輸。應用純玻璃纖維,光信號傳輸可達到100 公里,而在1960年代,當時的光纖傳輸光只能達到20米。高錕的研究熱情鼓舞了其他一些研究人員,共同來分享他關于未來纖維光學的見解。僅僅于四年之后,1970年,第一個超純光纖就被成功制造出來。
現今,由光纖構成的系統“滋養”著我們的通信社會。這些低損耗的玻璃纖維推動了全球寬帶通信,比如因特網。光在這些細玻璃線中流動,攜帶著幾乎所有的四面八方的電話和數據通信。文本、音樂、圖像和視頻可在瞬間進行全球傳輸。
如果我們拆開纏繞全球的玻璃纖維,我們將得到一條長十億公里的細線,這已足夠環繞地球25000多次,并且它還在以數千公里/小時的速度在增長。
通信的很大一部分是由數字圖像組成的,這就涉及到了今年諾貝爾物理學獎的第二部分。1969年,Willard S. Boyle和George E. Smith發明了首個成功的成像技術,利用的是數字傳感器——電荷耦合器件(CCD)。CCD技術利用了愛因斯坦因其榮獲1921年諾貝爾獎的光電效應。通過這一效應,光可被轉變成電信號。設計圖像傳感器的挑戰則在于——短時間內在大量像素中聚集并讀出信號。
CCD好比數字相機的電子眼。它革新了攝影學,如今光可被電子化捕捉,再也無需膠卷。數字形式推動了圖像的處理和傳播。在醫學領域,CCD技術也得到了很多的應用。
如今在許多研究領域,數字攝影已經成為不可取代的工具。CCD為形象化之前無法可見的事物提供了新的可能。它為我們提供了世界遠處和海洋深處極其清楚的圖像。
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