正文 華人科學家獲2009諾貝爾物理學獎(3 / 3)

The two technologies are increasingly coming together as well. Most photographs taken today are captured digitally and then transmitted optically, via the Internet and other fiber-optic networks.

三名物理學家因在駕馭光能方麵作出了巨大貢獻而共同獲得了今年的諾貝爾物理學獎;他們的研究使得互聯網成為一個全球性現象,帶來了數碼相機革命。

出生於中國上海的高錕擁有英國和美國雙重國籍,他獲得了總獎金140萬美元中的一半。高錕獲獎是為了表彰他在光纖電纜研究上取得的突破性成就,他的研究成果最終促成承載著全球巨大電話和數據通信量的光纖通信係統的問世。

另一半獎金將由新澤西州茉莉山貝爾實驗室的兩位科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯共享,以表彰他們發明了電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器。CCD傳感器通過電子信號捕獲光線來替代以往遠為繁瑣和昂貴的膠片成像。博伊爾和史密斯都是美國公民。博伊爾還擁有加拿大國籍。

諾貝爾獎評選委員會稱這三位物理學家是“光學大師”。

光纖技術研發開始於上世紀五十年代,這項技術擁有巨大的理論潛能。由於光的頻率非常高,可以比頻率低很多的微波或無線電波承載更多的數據。不過,光纖傳輸信號當時麵臨著一個巨大的障礙:由於當時的玻璃纖維純度不高,因此會吸收很大一部分光。光纖信號每傳導一米,就要損耗約20%的光。

1966年,當時就職於英國標準電話與電纜公司的高錕在哈羅實驗室解決了這一問題。

傑夫·切克在1999年寫了一本關於光纖曆史的書籍。他說,高錕“通過研究洞察到,如果你可以去除玻璃中的雜質,那麼就可以將光纖信號傳輸至很多公裏之外。”

高錕博士想出了一種辦法,將光纖的傳輸距離提高到了100公裏。製造方麵的突破隨後為更遠距離的光纖信號傳輸鋪平了道路。僅僅四年之後,全球首個超純纖維就於1970年問世。

現在光纜構成了互聯網的循環係統,從地球的一端向另一端傳輸文字、聲音和影像隻需一瞬間。瑞典皇家科學院預計,如果將圍繞全球的玻璃纖維展開,其長度將達到10億公裏,足以環繞地球25,000多圈,而且其長度還在以每小時數千公裏的速度增長。

博伊爾和史密斯博士的研究成就改變了攝影技術。兩位科學家利用了愛因斯坦榮獲1921年諾貝爾物理學獎的光電效應,設計出了一種影像傳感器,能夠非常迅速地以大量像素收集並讀出信號。

如今在互聯網上傳輸的大部分圖像都是由數碼影像構成的。較之老式的膠片成像技術,這種方式捕獲的影像可以非常便捷地進行處理、存儲和傳輸。CCD技術如今被廣泛應用於數碼相機、攝錄像機、高清電視、衛星以及醫療成像中。這項技術還改變了現代天文學。哈勃空間望遠鏡就是使用CCD作為主要成像設備。

此外,這兩項技術正變得越來越趨於融合。現在拍攝的大多數圖片都是數碼影像,隨後便通過互聯網和其他光纖網絡進行傳輸。