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盡管大多數(shù)時(shí)候，激光仍然淡出人們的視線，但它們是信息經(jīng)濟(jì)的支柱。 就像光纜中的光一樣，激光使互聯(lián)網(wǎng)成為可能。 他們從 CD 和 DVD 讀取和寫入數(shù)據(jù)； 它們幫助飛機(jī)導(dǎo)航并與衛(wèi)星對(duì)話； 甚至?xí)膊荒苄颐猓捍蠖鄶?shù)都是用激光印刷的。
○現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡使用激光來補(bǔ)償大氣中的光散射。
激光的起源可以追溯到1917年，當(dāng)時(shí)愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了“受激輻射”。 受激輻射是指處于高能激發(fā)態(tài)的原子與特定能量的光子相互作用，發(fā)射出與入射光子完全相同的光子，并躍遷到較低能態(tài)的過程。
從受激發(fā)射理論發(fā)展到“受激發(fā)射輻射的光放大”，即激光（LASER），經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間。 在此過程中，數(shù)十名科學(xué)家和工程師參與了這場(chǎng)史詩般的探索，迎來了量子化學(xué)、固體物理等領(lǐng)域的曙光。
但首先為這一切奠定理論基礎(chǔ)的是一位和藹可親、謙虛的物理學(xué)家，名叫內(nèi)斯·玻色 (Nath Bose)。 博斯1894年出生于印度加爾各答，是一位神童，在大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)并最終獲得了碩士學(xué)位。
○玻色和加爾各答大學(xué)的科學(xué)家。
然而，與大多數(shù)改變世界的科學(xué)家不同，他沒有攻讀博士學(xué)位。 相反，他開始自學(xué)物理。 他借了當(dāng)時(shí)最新理論的教科書，但這些書都是德語寫的，所以他自學(xué)德語就是為了學(xué)習(xí)這些理論。
玻色于 1917 年開始研究物理學(xué)。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)是一個(gè)令人興奮的領(lǐng)域。 1900年，德國科學(xué)家馬克斯·普朗克發(fā)現(xiàn)電磁能只能以離散形式發(fā)射或吸收，這種形式稱為量子。 這是改變物理學(xué)的時(shí)刻，也是量子時(shí)代的開始。
然而，普朗克的發(fā)現(xiàn)有些不太令人滿意。 就連普朗克自己也承認(rèn)，他引入著名的普朗克公式只是為了讓理論與數(shù)據(jù)保持一致。 包括愛因斯坦在內(nèi)的許多物理學(xué)家試圖從第一原理推導(dǎo)出普朗克公式，但都失敗了。 博斯高興地面對(duì)這個(gè)問題，似乎沒有意識(shí)到這個(gè)問題讓他那個(gè)時(shí)代的許多最優(yōu)秀的頭腦感到沮喪。 令人驚訝的是，他解決了這個(gè)問題。
Bose 意識(shí)到關(guān)鍵問題是引入一種全新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。 在通常的統(tǒng)計(jì)中一堆物理學(xué)家，如果拋擲兩枚硬幣，正面或反面有四種可能的結(jié)果：正面-正面、正面-反面、反面-正面和反面-反面。 兩枚硬幣同時(shí)正面朝上的概率是 1/4。
玻色提出，由于無法區(qū)分一個(gè)光子與另一個(gè)光子，因此對(duì)于相同的光子來說，無法區(qū)分“正負(fù)”和“反正”。 其實(shí)這也是同樣的可能性。 如果硬幣的行為像光子，那么拋擲兩枚硬幣并得到正面的概率將為 1/3。
○拋擲兩枚硬幣，會(huì)出現(xiàn)多少種可能性？ 他們的概率是多少？ | 圖片來源：Pany@NPI
這對(duì)物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家來說聽起來都很荒謬。 但重要的是玻色（同時(shí)也是物理學(xué)家和數(shù)學(xué)家）的新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是有效的。
他就這個(gè)問題寫了一篇論文，題為“普朗克定律和光量子假說”，但他寄出的期刊拒絕接受這篇論文。 于是玻斯又做了一件荒唐的事：把論文直接發(fā)給愛因斯坦。
○玻色寫給愛因斯坦的信。
那是 1924 年，愛因斯坦已經(jīng)成名，他的信件源源不斷地涌來。盡管如此，這篇論文還是引起了他的注意——大概是因?yàn)樗鉀Q了一個(gè)他自己無法解決的問題。 他將這篇論文翻譯成德文，并安排在該領(lǐng)域最好的期刊之一 für（物理學(xué)雜志）上發(fā)表，并寫道：“在我看來，這是向前邁出的重要一步。”
玻色的發(fā)現(xiàn)是如此重要，以至于愛因斯坦開始撰寫一系列關(guān)于他所謂的“玻色統(tǒng)計(jì)”的論文——今天，由于愛因斯坦的貢獻(xiàn)，它被稱為“玻色-愛愛因斯坦統(tǒng)計(jì)”。
遵循玻色-愛因斯坦統(tǒng)計(jì)的粒子，即能夠占據(jù)相同量子態(tài)且無法區(qū)分“正向-反向”和“反正向”的粒子，現(xiàn)在被稱為玻色子。 事實(shí)證明，光子是玻色子。
光子是構(gòu)成光的基本粒子。 典型的光束就像波濤洶涌的大海——不同光子的量子波重疊、碰撞，并部分相互抵消。 然而，通過激光束，所有的波一起移動(dòng)，形成巨大的波序列，就像海洋的所有能量都集中到一個(gè)波中一樣。 這種現(xiàn)象稱為()。 相干性使激光能夠產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力，在信息傳輸中發(fā)揮巨大作用。
○激光原理。 (1)原子具有一系列離散的能級(jí)，受激原子向更高能級(jí)躍遷； (2)特定頻率的光子與受激原子相互作用； (3)受激原子躍遷到較低能態(tài)，同時(shí)發(fā)射出與入射光子完全相同的光子； (4) 激光中受激發(fā)的原子被放置在兩個(gè)鏡子之間。 由于鏡子的反射，先前發(fā)射的光子會(huì)導(dǎo)致“受激發(fā)射”不斷發(fā)生； （5-6）最終，所有光子都是相同的，它們具有相同的能量，因此具有相同的顏色，并且指向相同的方向。 | 圖片來源：
相干性是可能的，因?yàn)樵S多光子可以同時(shí)占據(jù)量子態(tài)。 如果沒有 Bose 的卓越見解和強(qiáng)大的新型統(tǒng)計(jì)工具，物理學(xué)家將無法理解這一點(diǎn)，更不用說利用這一現(xiàn)象來創(chuàng)造新技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)。
至于博斯本人一堆物理學(xué)家，人們遺憾的是他是天才卻沒有充分發(fā)揮他的才能。 這可能是因?yàn)樗粌H僅專注于物理學(xué)：他還研究了礦物學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、人類學(xué)、動(dòng)物學(xué)、工程學(xué)和文學(xué)（孟加拉語和英語）。
也許是因?yàn)樗f話輕聲細(xì)語，當(dāng)居里夫人告訴他，他必須先學(xué)法語才能在鐳研究所和她一起工作時(shí)，他羞于告訴她他已經(jīng)能說流利的法語了。 。
當(dāng)其他印度科學(xué)家問他，作為量子力學(xué)的創(chuàng)始人，為什么他沒有獲得諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)，玻色反駁道：“我得到了我需要的所有認(rèn)可。”
○害羞的玻色。
也許是這樣。 毫無疑問，當(dāng)他和一群學(xué)生一起站在黑板前，或者和朋友喝茶聊天時(shí)，他是最快樂的。 他喜歡有人陪伴。
當(dāng)保羅·狄拉克 (Paul Dirac) 訪問印度的 Bose 時(shí)，狄拉克抱怨說，他不得不帶著幾名 Bose 學(xué)生一起坐在一輛已經(jīng)很擁擠的汽車?yán)铩? Bose 微笑著說道：“哦，保羅，在這里，我們相信 Bose 的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)！”
1974 年，博斯去世。
2012年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種新的玻色子——希格斯玻色子（用字母“H”代表）。 媒體爭先恐后地報(bào)道發(fā)現(xiàn)者彼得·希格斯。 然而在印度，人們也寫了 Nath Bose，當(dāng)他們寫希格斯玻色子時(shí)，他們使用了字母“B”。