懷念「光纖之父」高錕:以光速連通信息時代
本文綜合整理自《知識就是力量》雜誌、環球網、新京報
9月23日,
有「光纖之父」之稱的
諾貝爾物理學獎得主、香港中文大學前校長,
高錕逝世,享年84歲。
香港各界人士均對其辭世表示深切哀悼。
香港中文大學香港中文大學在官網
掛出《敬悼中大前校長及光纖之父高錕教授》的文章。
圖片來源:香港中文大學官網
說起高錕這個名字,恐怕了解的朋友不是很多,但事實上我們現在的日常生活和他息息相關。可以說,沒有光纖就沒有如今高速傳輸的互聯網,沒有高清晰數字電視,沒有即發即收的電子郵件,沒有免費的QQ、MSN等聊天工具,也沒有遍布城鄉的固定電話和移動通信。而這一切「連通世界」的偉大發明,都得益於高錕發明的光纖。
高錕的研究成果不僅有效解決了信息長距離傳輸的問題,而且還極大地提高了效率並降低了成本。它在徹底改變人類通信模式的同時,也造就了今天互聯網的大發展。他當之無愧地被稱為"光纖之父",也因此榮獲2009年諾貝爾物理獎!
《知識就是力量》雜誌也曾多次
刊文記載過高錕先生的事迹與發明。
今天,我們特選2018年4月刊
《高錕:以光速連通信息時代》一文,
向高錕先生表達崇高的敬意與懷念!
謹藉此文章
沉痛悼念高錕先生的離世,
祝先生一路走好。
高錕:以光速連通信息時代
撰文/尹傳紅
「光纖之父」高錕的研究成果不僅有效解決了信息長距離傳輸的問題,而且還極大地提高了效率並降低了成本。它在徹底改變人類通信模式的同時,也造就了今天互聯網的大發展。
嚇人的「第一項發明」
那是在上海的法租界,當抗日戰爭接近尾聲的時候,正上小學六年級的高錕迷上了化學實驗。但這並不是學校里的正規課程,因此,他和一位志趣相投的周姓同學都覺得不滿足,便琢磨著自己可以做些什麼。
「你知道嗎,我們可以自行製造不同的氣體。氧氣令火燒得更快更猛,氫氣可以自己燃燒。我們要不要也來試試?」一天,周同學這樣問高錕。
「好哇,」高錕興奮地答道,「讓我們翻翻書,看看需要什麼材料吧。」
他們在高錕家裡設立了一個「實驗室」,從教育書店裡買來化學品,實驗並驗證了氧氣和氫氣的性質。隨後,他們又做了更多更複雜的實驗。其中,利用滴定法製造硫酸銅所形成的藍色硫酸銅結晶在陽光下閃閃生輝,讓這兩個好奇心十足的少年極為震撼。
少年高錕利用學到的知識推想:假如將一種像紅磷那樣的易燃物質,跟氯酸鉀一類的強力氧化劑混合,再稍加摩擦,會不會燃燒起來?他將紅磷和氯酸鉀填塞進濕潤的泥土裡,晾乾後真的製成了一種「泥球炸彈」。他和小夥伴們一起拿「泥球」擲向貓狗,把它們嚇得四處逃竄。
高錕和小夥伴們很開心,卻絲毫沒有意識到因某種「無知」而陷入的危險境地。後來,他又準備自製膠捲,他的堂哥在幫他製造硝酸銀時,被意外濺出的熾熱酸性液體燒傷了手。最終,危險的實驗被大人們發現並喝令停止。
迷上魔術般的無線電
告別危險的化學實驗後,高錕和周同學又找到一種新的樂趣—組裝無線電收音機。
有一天,高錕隨家人逛商店,在一個櫃檯前看到一盒無線電收音機的零件套時,止步不動了。他央求雙親說:「買吧,不危險的。」
他的律師父親回答說:「如果你能夠組裝成功,我還會買更多的零件,讓你組裝其他款式的收音機。」
此後幾天的課餘時間裡,高錕一直在擺弄電磁圈、電容器、晶體棒、耳筒和電線,他也不時地翻翻書,了解無線電的原理。幾經挫折,他終於用自己的雙手製作出一個簡單的收音機。當他由聽筒里收聽到電台廣播時,「那感覺真是妙極了。在什麼也沒有的空氣里,竟然可以蘊藏音樂,簡直是魔術!」
這段經歷對高錕的人生事業影響至深,日後他對電機工程的興趣,興許就是這時候在心中埋下的種子。他十分慶幸父母和老師給他自由,讓他得以在理想的環境里學習,來滿足自己的愛好和興趣,同時也培養了自己的探索精神和自立能力。
1949年,高錕一家移居香港,中學時代的他接受了半傳統中國式教養和半放任式西方教育,日漸養成了多元的習慣。他的興趣很廣,尤為鍾愛化學,曾立志要成為一名化學家,但最終還是決定修讀電機工程,並在1953年夏天動身前往英國讀書。
4年後,高錕拿到工程學士學位。當他新加入一家製造通信器材的工業機構時,他的第一位上司對他說:「你設計的這個擴音器,為什麼只用上了在大學裡學到的基本理論?這只是書上教的理論,你無需重複已經做過的事,而是要運用學到的知識,創造出新的設計。」
這番話引起了高錕的深思。他發覺,大學裡所學的,只有一小部分能用在工作上。在中學和大學裡所受的嚴格訓練,只是令我們學會怎樣學習,以及在有需要時知道怎樣求取新的知識。他還領悟到,向學生傳授的知識必須有助於啟發他們的心靈,讓他們掌握追尋及運用知識的能力。這些知識應既有針對性,又能引起興趣。測試學生的能力,不應只是要他們將課堂上所學的知識原原本本地搬出來,而是要考量他們是否能靈活地運用。
掌握時機是成就事業的關鍵
「世事的起伏本來是波浪式的,人們要是能夠趁著高潮一往直前,一定可以功成名就;要是不能把握時機,就要終身蹭蹬,一事無成。」中學時代讀莎士比亞戲劇《裘力斯·凱撒》時,高錕就對劇中的這句名言印象深刻,明白掌握時機是成就事業的關鍵。
在高錕大學畢業的前一年,1956年9月25日,從英國鋪設到北美的第一條跨大西洋電話電纜(TAT-1)開通。1957年10月4日,世界上第一顆人造地球衛星由蘇聯發射成功,為衛星通信技術的產生和發展鋪平了道路。1962年7月,美國發射成功第一個有源通信衛星Telstar,實現了橫跨大西洋的電視和電話傳輸。這個時候,社會上對傳送包括活動影像在內的大量信息的需求日益迫切,公眾對改善通信設施也有著強烈的需求。然而,計劃中的陸基通信仍然建立在銅材料的基礎上。
高錕注意到了有可能推動他的事業向前發展的浪潮。1960年他加入英國標準電話和電纜公司時所從事的主要工作,正是著眼於提高現有通信設備的功能,重點是研究和發展一套利用毫米波長的微波傳送通信系統,目標是將通信設備的信息傳送能力提高50%。而此前一年激光的發明和半導體技術的迅速發展,也使得一種以光波為載波的通信方式——光通信,被提上了研究日程。這種頻帶無限的通信網路可望為世界帶來通信的革命。
設想逐步變成現實
20世紀60年代的一段時間裡,高錕專註於新技術的研究開發。到了關鍵時刻,他每天都很晚回家,一家人沒法在一起吃飯,對此,夫人黃美芸很有意見。
高錕對夫人說:「別埋怨我,我正在做一個史無前例的研究項目。如果成功,將徹底改變人類的通信方式,會讓整個世界震驚的。」夫人說:「你是在開玩笑吧?我寧願你每天早點回家。」高錕道:「走著瞧。」當時黃美芸還嘲笑他:「那你下次就拿個諾貝爾獎回家吧。」
2009年10月6日,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩舉行新聞發布會,宣布高錕因在「有關光在纖維中的傳輸以用於光學通信方面」取得了突破性成就,而與共同發明了CCD圖像感測器的威拉德·博伊爾和喬治·史密斯分享了2009年諾貝爾物理學獎。
諾貝爾獎評委會這樣描述高錕的研究成果:「光流動在細小如線的玻璃絲中,它攜帶著各種信息數據傳遞向每一個方向,文本、音樂、圖片和視頻因此能在瞬間傳遍全球。」
2009年12月10日,高錕夫婦受邀出席諾貝爾獎頒獎儀式。高錕的獲獎演說由其夫人黃美芸代講,題目《古沙遞捷音》,為兩人共同擬定。黃美芸說這個題目富有詩意,不僅解釋了高錕的研究工作,也完美地概括了他的人生。光纖的主要材料石英是從沙石中提取的,當年高錕就是以此為賣點向全球各大電子廠商推廣光纖。她希望通過高錕的故事告訴青年人:如果你有夢想,一定要堅持,因為沒人知道未來究竟會怎樣。
知識鏈接:「光纖之父」
1966年7月,33歲的高錕在《英國電機工程師學會學報》上,發表了一篇題為《光頻率介質纖維表面波導》的論文,開創性地提出了光導纖維(簡稱光纖)在通信上應用的基本原理,描述了遠程及高信息量光通信所需絕緣性纖維的結構和材料特性。簡單地說,就是要以一根比頭髮絲還細的光纖,代替體積龐大的千百萬條銅線,用以傳送容量幾近無限的信息。而光纖用世界上用之不竭的材料—沙粒—製成。
這一設想提出之後,有人稱之為匪夷所思,類同痴人說夢。但在質疑聲中,高錕的設想逐步變成現實:利用石英玻璃製成的光纖應用越來越廣泛,全世界掀起了一場光纖通信的革命。1981年,第一個光纖系統成功問世,高錕這位「光纖之父」也聲名鵲起。
※嚴重可致癌?光污染竟然有這麼多危害!
※還在嫌棄蟬的聒噪?其實它的一生很傳奇
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