他的这项发明已经改变了世界
自己却不索取一丝一毫
只因为他不想当首富
在介绍今天的人物之前
阿光首先要介绍一下“光”
嘿嘿,不是阿光自我介绍哈
是给大家简单介绍一下真正的光
光充斥着我们的生活
我们能看见的所有物体
都是在光的作用下
才能够进入我们的眼睛
光的本质是能量的一种传播形式
光源之所以发出光
是因为光源中原子、分子的运动
所产生的光辐射
并且光的传播是不需要任何介质的
除了以上最基本的信息之外
光还是一种神奇的“东西”
科学家们通过它
才了解到这个世界的奥秘
科学家们通过求解麦克斯韦方程组
得到的光速不变定理
然后又被迈克尔逊-莫雷实验所证实
而后光速不变原理又成为了
爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一
在此基础之上
爱因斯坦又总结出了广义相对论
让人类对这个世界的认识又前进了一大步
看了这么多是不是觉得
光这种东西特别神奇?
不过这么高深的话题
阿光的学历有限
没办法给大家详细介绍
阿光之所以说这么多
就是因为今天要介绍的这个大咖
通过对光的研究
打开了全球互联网高速发展时代的大门
他就是著名华裔科学家
高锟
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很多光友们可能不认识他
但是你在看阿光这篇文章时
可能就在使用着他的发明
因为我们现在享受的“百兆光”宽带
所使用的光纤技术
就是高锟发明的
他也因此被誉为“光纤之父”
荣获了2009年诺贝尔物理学奖
高锟出生于上海书香门第
父亲用一把宝剑的名字为其取名
其祖父高吹万
乃清末民初著名爱国诗人
其父高君湘是一名律师
家境优渥,但家教甚严
高锟幼时便受到国学启蒙
扎实的国学基础
对其一生产生了深远影响
但是,作为一名改变世界的科学家
他与阿光之前介绍的科学家们一样
小时候也是个牛掰的“熊孩子”
坐在中间的就是小时候的高锟
高锟10岁时就读上海世界学校
也就是如今的上海世界小学
他在上海完成小学与初中一年级课程
除了读中文之外,也读英文和法文
学校聘请留法的学者回来教授
高锟开始接触中国之外的人事文化
他非常喜欢化学实验
小时候的高锟住在一栋三层楼的房子里
因为三楼主要为储藏间
很少会有人爬上去
因此高锟就将其改造为自己的实验室
有一次,他在一本化学书中
了解到炸弹的制作方法
于是就想尝试着自己制造一颗炸弹出来
于是,他趁父母不在家的时候
一个人躲在三楼的实验室里
用红磷粉和氯酸钾混和
加上水并调成糊状,再掺入湿泥内
搓成了一颗颗弹丸的形状
等风干之后从三楼扔下街头
果然发出了“啪啪”的爆炸声
所幸炸弹的威力不是很大
并没有伤着路人
不仅如此
他还自制过灭火筒、焰火和烟花等等
不过还是数做炸弹那次最危险
后来由于不小心
高锟的一个堂哥在观看他们的化学实验时
被意外溅出的酸性液体灼伤了手
高锟的父母才惊讶地得知
他在楼上偷偷地做化学实验
于是在父母的严令之下
他在楼上肆无忌惮的化学实验才从此结束
不过他并没有因为这次的事情
而停止对这个世界的探索
被禁止做化学实验很久之后
他又开始探索物理领域
高锟通过四处收集而来的电子器件
拼凑出了一台老式的电子管收音机
当高锟从耳筒里收听到电台广播后
内心感觉这简直太奇妙了。
在什么也没有的空气里竟然可以蕴藏音乐
简直是魔术
而正是鼓捣无线电的这段经历
在高锟心里埋下了电机工程的种子
1949年移居香港
高锟进入了圣诺瑟书院读书
高中毕业后考入香港大学
但是因为香港大学那时没有电机工程系
因此他远赴英国东伦敦伍尔维奇理工学院
现英国格林威治大学就读
1965年在伦敦大学学院
获得伦敦大学电机工程博士学位
高锟发明光纤的故事
首先得从前辈们了解到光的性质说起
早在十九世纪中叶
就有两位科学家发现了光的全反射现象
他们将带孔的水桶注满水
让光线从水桶的孔中射出
发现光线竟然沿着弯曲的水流
平滑的流了出来
这让著名发明家贝尔产生了灵感
于是他发明了“光话机”
用能感受震动的薄镜将聚集后的阳光反射出去
薄镜受到声音的影响发生震动,改变光线的强度
再将加载了声音信息的光线还原成声音
但是由于衰减率过大
光传播了一段距离后强度就变得很弱
其中加载的信号也因此失真
“光话机”也因此没能成为一个成功的发明
在随后的一百多年里
虽然出现了多种传播介质
让光线可以更加任性地转弯
但每三米就衰减过半的性能
也仅限于用来做医用内窥镜
大学毕业之后的高锟
加入英国国际电话电报公司
担任一名普通的工程师
那时正值通讯行业的瓶颈时期
通讯设备面临着大革命
高锟工作的头两三年
专注于高频波导管的研究工作
在1959年时。
激光的被成功发明出来
这让通讯界看到了新的希望
不过在经过一些试验后发现
激光的特性
并不足以作为远距离传输的载体
但是高锟并不这么认为
“怎可以那么快便断定激光没有可为?”
于是聪明的高锟
结合了激光和自己正研究的波导管技术
迸发出了“激光导管”的设想
但是经过多次实验
找到的材料都不能满足大角度弯曲的效果
波导管:高频波具有更高的信息容量,但其特性导致在空气传播过程中损耗过大,需要采用特殊的空心线缆定向传播
经过多次尝试仍都未成功
高锟确信用
类似波导管的中空结构导光是条死路
于是他另辟蹊径
采用透明材料作为激光传输的介质
虽然此前的研究和文献中
都已证明透明材料衰减率过大甚至不如空气
但经过他长达几年的实验论证,
证明了透明材料当中的杂质
才是衰减率过大的原因
推翻了工程界一口咬定光通信是天方夜谭的定论
1966年,
高锟发表了一篇论文
题为《光频率介质纤维表面波导》
开创性地提出光导纤维
在通信上应用的基本原理
描述了长程及高信息量光通信
所需绝缘性纤维的结构和材料特性
简单地说
只要解决好玻璃纯度和成分等问题
就能够利用玻璃制作光学纤维
从而高效传输信息
利用石英玻璃制成的光纤应用越来越广泛
全世界掀起了一场光纤通信的革命
虽然论文发表了
但是他的观点
却没有被大多数科学家所接受
高锟跑了许多大型玻璃厂商
说服他们开展相关研究
但是大多数的企业
都不愿意花费高昂成本
研究超纯净玻璃纤维
他们眼中的玻璃
只是装饰品、器皿和沙子烧制成的小玩意
于是高锟不断地发表光纤与光通信的演说
渐渐地在业界逐渐有了知名度
玻璃企业们似乎也发现这是一个大机遇
也纷纷着手研发
美国康宁公司根据高锟发表的论文
开始进行高纯度玻璃纤维的研发
直到1970年,
终于制造出了符合理论的低损耗试验性光纤
翻开了光通讯时代的第一个章节
1976年
美国亚特兰大开通了世界第一条
光纤通信系统试验线路
高锟还在此基础上
开发了实现光纤通讯所需的辅助性子系统
他在单模纤维的构造、纤维的强度
和耐久性、纤维连接器和耦合器
以及扩散均衡特性等多个领域都作了大量的研究
而这些研究成果
在信号在无放大的条件下
将每秒亿兆位元的信息
传送至距离以万米为单位的远距离目标
1979年
光纤传输损耗降低至0.2dB/km
并且随着第一个光纤系统
于1981年成功问世
高锟“光纤之父”美誉传遍世界
1987年10月
高锟从英国回到香港
并出任香港中文大学第三任校长
1996年当选中国科学院外籍院士
2003年年初
高锟被诊断出患有“阿尔兹海默综合征”
也就是我们俗称的“老年痴呆”
不过故事还未结束
2009年时
高锟凭借着发明了光纤
实现了光学通讯的伟大成就
荣获了诺贝尔物理学奖
诺奖颁奖典礼上
瑞典国王特意为高锟免去繁琐的礼节
破例亲自走到他面前向他颁奖
如今的“光纤之父”
在爱妻黄美芸女士的陪伴下
通过学习绘画恢复智力
他还以点为画
创作了自己第一篇画作《许愿树》
如今互联网超快的网速
都离不开高锟在光通讯领域的贡献
如果当年高锟申请了“光纤”专利
那如今的世界首富
或许就会被他长期霸占
但是高锟并没有这么做
他说:
“香港首富、全球首富
对我来说完全没有意义
我无后悔、也无怨言
因为如果事事以金钱为重
一定不会有今日光纤的成果”