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高錕:用光纖牽動(dòng)世界神經(jīng)

2020-04-22 06:05
學(xué)苑創(chuàng)造·B版 2020年4期
關(guān)鍵詞:光纖玻璃嘗試

主持:棉花糖

如今,光纖通信已成為信息時(shí)代的重要支柱,手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字電視無處不在……人類的生活已與光纖通信息息相關(guān),這是“世界光纖之父”做出的巨大貢獻(xiàn)。

在互聯(lián)網(wǎng)中暢游,欣賞高清晰的電視畫面,與千里之外的友人視頻聊天,這些事情改變著人類生活,世界也因此拉近了距離。而這一切要?dú)w功于一位華人科學(xué)家發(fā)明的“光導(dǎo)纖維”,是他,牽動(dòng)著世界的神經(jīng)更敏銳地向前發(fā)展??梢哉f,沒有光纖,就沒有互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。這一劃時(shí)代的偉大發(fā)明,掀起了一場(chǎng)人類通信技術(shù)的革命。

這個(gè)人,就是英國(guó)華裔科學(xué)家、香港中文大學(xué)前校長(zhǎng)、“光纖之父”高錕教授。2009年10月6日,瑞典皇家科學(xué)院宣布,授予高錕2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1933年,高錕出生于上海書香門第,父親用一把寶劍的名字為其取名。祖父高吹萬是清末民初著名愛國(guó)詩人,父親高君湘是律師。高家家境優(yōu)渥,但家教甚嚴(yán),高錕幼時(shí)便受到國(guó)學(xué)啟蒙。扎實(shí)的國(guó)學(xué)基礎(chǔ),對(duì)其一生產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

高錕從小就是個(gè)動(dòng)手能力極強(qiáng)的孩子,對(duì)什么事都充滿好奇,都想親手鼓搗嘗試。當(dāng)時(shí),高家樓頂有個(gè)小閣樓,那里成了高錕童年的實(shí)驗(yàn)室:拆得七零八落的鬧鐘、大卸八塊的收音機(jī)……盡管凌亂不堪,卻是他科學(xué)夢(mèng)萌發(fā)的溫床。后來,高錕迷上化學(xué),嘗試自制炸彈。隨后他又迷上了無線電,小小年紀(jì)就曾成功地組裝了一部收音機(jī)。

1948年,高錕隨父親移居香港,入讀圣約瑟書院,之后他考入香港大學(xué)。由于香港大學(xué)沒有高錕感興趣的電機(jī)工程專業(yè),他只好遠(yuǎn)赴英國(guó),入讀著名的倫敦大學(xué),獲電子工程學(xué)博士。畢業(yè)后,高錕加入英國(guó)國(guó)際電話電報(bào)公司任工程師。

光,也許是最平常的東西。它時(shí)刻在人身旁,很久以來卻又一直無法捕捉和稱量。高錕,就是一個(gè)與光游戲并取得巨大成就的人。如果將光比作淙淙流水,那么通過“管道”輸送它的科學(xué)嘗試,早有先例。早從1841年開始,就有科學(xué)家嘗試?yán)貌AО羯踔潦撬?,制造傳輸光的管道。但直到高錕之前,光纖的實(shí)際價(jià)值也僅限于醫(yī)療等有限領(lǐng)域。

主流的科學(xué)家都認(rèn)為,基于極高的損耗,光纖雖然可用在短短的胃鏡導(dǎo)管上,但用于長(zhǎng)距離通信根本不可能。而偉大的發(fā)現(xiàn),往往就蘊(yùn)藏于對(duì)于“不可能”的否定。高錕領(lǐng)著一個(gè)只有幾人的小團(tuán)隊(duì),選擇了光纖通信研究這個(gè)“不可能的任務(wù)”,開始了對(duì)傳統(tǒng)思維的挑戰(zhàn)。

高錕對(duì)如何降低光在光纖中的急劇衰減做了大量研究,他排除了一系列影響因素,最終證明是玻璃中的離子雜質(zhì)對(duì)光的衰減起到了決定性作用。高錕發(fā)現(xiàn)了最適合長(zhǎng)距離傳輸?shù)墓獾牟ㄩL(zhǎng),或者說,他找到了某一種顏色的光最適合進(jìn)行長(zhǎng)距離通信。他預(yù)言,只要每公里衰減后光的能量能保留1%,光纖就可以用于通信!

1966年7月,高錕就光纖研究發(fā)表了具有歷史意義的論文。盡管在那個(gè)時(shí)候,人們還無法制造出高錕要求的那種“超純凈玻璃”,但高錕揭示了這種技術(shù)的極限,一旦這一極限能夠突破,就意味著為新技術(shù)開啟了一扇大門。

為尋找那種“沒有雜質(zhì)的玻璃”,高錕費(fèi)盡周折:他去了許多玻璃制造廠宣傳他的理論,激勵(lì)大家開發(fā)“超純玻璃”;他去了美國(guó)的貝爾實(shí)驗(yàn)室及日本、德國(guó),跟人們討論玻璃的制造工藝。在那段四處奔波的日子里,高錕遭受了許多人的嘲笑,他們說世界上并不存在沒有雜質(zhì)的玻璃。但高錕的信心沒有絲毫動(dòng)搖,他認(rèn)為,科學(xué)家就應(yīng)該是固執(zhí)的,要堅(jiān)信自己是對(duì)的,否則就不會(huì)成功。

1981年,第一個(gè)光纖系統(tǒng)面世。從此,比人的頭發(fā)還要纖細(xì)的光纖取代了體積龐大的銅線,成為傳送容量接近無限的信息傳輸管道,徹底改變了人類的通訊模式。

在學(xué)術(shù)上,儒雅的高錕嚴(yán)謹(jǐn)執(zhí)著,終于獲得成功;在生活中,高錕是個(gè)讓人欽敬的謙謙君子。他已是“光纖之父”,卻不曾取得光纖技術(shù)的專利權(quán),更沒有獲得巨大的財(cái)富。高錕說:“我沒有后悔,也沒有怨言,如果事事以金錢為重,我告訴你,今天一定不會(huì)有光纖的技術(shù)成果。”他每年為貧困學(xué)生捐款兩萬港幣,還經(jīng)常把自己的獎(jiǎng)金捐獻(xiàn)出來成立獎(jiǎng)學(xué)金。

科學(xué)需要嚴(yán)謹(jǐn),但嚴(yán)謹(jǐn)背后的高錕卻童心未泯,充滿孩子氣。雖已至古稀之年,但新鮮的事物仍能引起他極大的好奇心。六十歲時(shí),高錕才開始學(xué)習(xí)潛水,后來又迷上了打網(wǎng)球和做陶藝。“靜靜地?fù)崤嗤?,這種感覺我很喜歡?!彼坪醴道线€童,又回到了童年捏土炸彈的歲月。

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