光纤之父高锟,推动了全球的科研创新,是真
今天向大家介绍一位,影响世界华人大奖获得者(年)、被誉为“光纤之父”的高锟,年,高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出突破性成就,获得诺贝尔物理学奖。
高锟对人类的贡献是革命性的。因为光纤改变的不仅仅是通讯方式,更重要的是它改变了人类的生活。没有光纤就没有互联网、移动通讯,就没有社交网站、自媒体、云端、电竞游戏等。
获得“影响世界华人大奖”的高锟因此,高锟是以一己之力,推动了世界通信业的发展、推动了全球的科研创新,从贡献上来说,他完全可以比肩爱迪生、贝尔。另一方面,高锟先生也可以说是真正意义上的世界公民。下面就来分享他的故事。
一.孜孜不倦,确立研究方向
年11月4日,高锟出生在江苏省金山县(今上海市金山区),高家是正儿八经的书香门第、名门望族。高锟的爷爷高吹万,是晚清著名诗人、书画家、革命家。他是南社(近代中国最著名的文人社团)的重要成员,与常州钱名山、昆山胡石亭并称“江南三名士”。
高锟的父亲高君湘,毕业于南洋大学(上海交通大学的前身),曾经留学美国,拿到了密歇根大学法学博士的学位。回国之后,担任上海国际法庭的律师。当时,高君湘专门聘请了老师,给高锟和弟弟高铻进行国学启蒙,这些国学知识对高锟后来的成就起了很大的作用。
由于家底丰厚,所以高锟从小就住在上海的法租界。10岁就进入上海世界小学学习,相当于现在的国际小学。中西合璧的家庭教育理念,让他早早就接触理化这类理科。在接触化学后他很快就被各种神奇的化学实验迷住了,甚至在家里搞了个化学实验室。
高锟(前排左二)和他的父母、弟弟因被发现化学实验较危险,高锟对化学的深入探索被父母给“断送”了。虽然不能再去折腾化学,但还有物理可以玩啊,他便开始四处去收集电子元件,自己拼了一台老式的电子管收音机出来。
这台拼凑出来的收音机接收到电台广播的时候,高锟突然发现物理世界简直跟个万花筒一样,太有趣了!特别是这个无线电,居然能把声音通过电磁波传送出来。而这段经历也让高锟决定要去学习电机工程。
年,国共内战愈演愈烈。为了躲避战乱,高锟一家人移居台湾。不久后,他们又迁往香港。次年,高锟进入香港圣若瑟书院就读。毕业后,他以全港前十的成绩,考入了香港大学。由于当时港大没有电机工程系,他转而远赴英国,求学于伦敦伍尔维奇理工学院(现英国格林威治大学)。
光纤之父高锟年高锟毕业,取得电气工程的理学学士学位。之后他又到伦敦大学读博,继续研究电机。并且进入国际电话电报公司(ITT),在其英国子公司——标准电话与电缆有限公司(StandardTelephonesandCablesLtd.)担任微波部门的工程师。
二.大胆创新、勇于实验,成“光纤之父”
那时候的全球通讯行业刚好遇上了一个瓶颈时期,原有的无线技术因为信号衰减快和负载率差,已经不能满足人们的通讯需求,所以通讯界的人都在寻求新的技术。
年,美国物理学家梅曼发明了世界上第一台激光器,通讯界都以为看到了新希望。但是他们做了一些试验后发现,激光作为高频信号,衰减太快,无法进行长距离传输,于是纷纷放弃。
此时,就职于标准电信实验有限公司、担任研究工程师的高锟,经过多次实验后,认为波导管导光是一条死路。于是,就果断改变方向,开始研究激光在透明材料介质中的传输。
青年时代的高锟虽然之前不少科学家们的研究,都证明了透明材料衰减率过大甚至不如空气。但是执着的高锟并没有轻言放弃,他反而继续深入钻研。经过长达数年的反复实验论证,他终于发现,透明材料中的杂质含量,是激光衰减率过大的原因。
年,高锟获得伦敦大学电机工程博士学位。次年,也就是年,高锟和他的伙伴G.A.Hockham,共同发表了一篇题为《光频率介质纤维表面波导》的论文。
在论文中,高锟明确提出,利用石英基玻璃纤维,可进行长距离及高信息量的讯息传送。当玻璃纤维的衰减率下降到每公里20db时,光纤通讯即可成功。换句话说,只要解决了玻璃的纯度和成分等问题,就可以将玻璃制作成光纤,用于通信。这篇论文,后来被视为20世纪通信领域最伟大的论文之一,开启了光纤通信时代的大门,也改变了人类科技的走向。
后来,美国康宁公司(成立于年的老牌玻璃制造厂,曾第一个制造爱迪生发明电灯的玻璃灯泡)意识到高锟论文的潜力和价值,低调启动了高纯度玻璃纤维的研发。
华裔物理学家高锟两年后,康宁公司制造出了一条损耗低至4dB/km的多模光纤,从而引发行业震动。此时,全世界才意识到,年高锟的那篇论文是多么的伟大和富有前瞻性。名誉和奖励纷至沓来,高锟很快被誉为“光纤之父”。
三.迟来的诺贝尔奖、真正意义上的世界公民
年,高锟因在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”作出的突破性成就,获得诺贝尔物理学奖。非常遗憾的是:年高锟已不幸罹患早期老人痴呆症。但是,这迟来的诺贝尔奖恰恰佐证了高锟是一位真正意义上的世界公民。
高锟先生除了是光纤技术的先驱者,为人类科技进步作出了划时代的贡献外,他还一生致力于科教事业,并且治学严谨,淡泊名利,心系香港教育科技事业的发展,为国家、为香港培养大批人才,积极为香港科学技术规划献计献策,他曾任港事顾问,为香港回归祖国和回归后的繁荣稳定发展做出了积极贡献。
获得了年的诺贝尔物理学奖高锟先生在其职业生涯中获誉诸多,但是他不企求荣誉与利禄,将迟到的诺贝尔奖归于意外之喜。他将生平所获奖牌全部捐赠给了香港中文大学,将日本国际奖奖金捐赠给耶鲁大学,建立了高锟研究资助基金来促进东西学术和文化交流。
总之,高锟生于中国内地开风气之先的上海,曾在香港和英国接受正规教育,先后在英国、香港、美国工作生活过。他有着中国传统的文化情怀,也有着接纳西方文化的开阔胸怀。完全可以说高锟先生是真正意义上的世界公民。
高锟先生在光纤领域的贡献令人赞叹,他淡泊名利、心向全人类的高尚品德,更加值得人们学习与敬仰。
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