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病蚌育珠,2009诺贝尔物理学奖缘于爱情

https://www.optical17.com 来源:原创 日期:2011-1-3 15:58:29
  人要像珍珠贝一样,要有重塑伤口的本领,要能够转化生命的创伤,使它变成漂亮的珍珠。

  随同着数码相机、摄像手机等电子装备的风靡全球,人类已经进入了全民数码影像的时期,每一个人都可以随时、随地、随便地用数码影像记载每一瞬间。而率领我们进入如此五彩斑斓世界的,就是美国科学家威拉德.博伊尔和乔治.史密斯在1969年创造的CCD(电荷耦合器件)图像传感器,而他俩,也正因此获得了2009年度的诺贝尔物理学奖。

  令人惊奇的是,分辨身居加拿大和美国的两人在面对媒体时,却不约而同地流露了一个埋躲多年的机密:"CCD是一场巨大爱情和友谊的结晶。"

  极地冷夜,她是那一束明亮暖和的光

  1924年,博伊尔诞生于加拿大新斯科舍省一个普通的医生家庭。3岁时,他随家人搬迁到魁北克省北部的一个小村落,那里位于北极圈内,交通不便,出行基础依附狗拉的雪橇。

  8岁诞辰当天,父亲送给博伊尔一份特别的礼物,要他从那天开端每晚去给狗喂食。从家门口到狗窝,大约有两百米的间隔,中间没有任何照明设施。在极度黑暗和严寒的包抄下,博伊尔觉得一种刺骨的胆怯,可他又不敢违背父亲的命令。

  又一个晚上,博伊尔照例战战兢兢地走在那条路上,不远处忽然有一盏灯在移动。他吓了一跳,那盏灯却越来越近,转眼到了他跟前,本来是邻居家的小女儿贝蒂。六岁的贝蒂仿佛不知道惧怕,她睁着一双大眼睛,笑吟吟地看着博伊尔,要跟他一块儿去喂狗。她的那双眼睛里,似乎有日月星光。博伊尔有一瞬间的眩晕,忽然觉得四周变得明亮暖和起来,底本狂跳畏惧的心也逐渐安宁下来。此后,贝蒂天天晚上都会陪博伊尔一块儿去喂狗。有了贝蒂的陪同,博伊尔逐渐战胜了对极地冷夜的胆怯。

  其实,博伊尔已经到了上学的年事,但由于地处偏僻,他没有去上小学和初中,完整靠在家自学。父亲本盼望博伊尔继续衣钵,于是让他看医学书。博伊尔却对医学毫无兴致,反而从小就很爱好物理。他学习物理的道路却很艰辛,父亲一直用打骂来强迫他学医,四周的人也以为学物理不如学些适用点的本事。只有贝蒂,她自始至终都站在博伊尔这边,支撑他激励他,还偷偷买物理书送给他。在那段昏暗严寒的童年里,贝蒂就像日月星光,照亮了博伊尔前行的途径,暖和了他那颗孤单的心。

  1944年9月,正值二战期间,高中毕业的博伊尔应征参军,参加加拿大海军。不久,加拿雄师方研究机构急需大批人手,从部队里抽调了大量具有必定物理、化学基本的官兵,博伊尔也在其中。他来到加拿大国防部实验室,加入物理学小组。在此期间,他荣幸地与一批世界一流的物理学家共同工作,并树立了密切的友情。不到一年,二战就停止了,博伊尔离开了国防部实验室,但他在工作中体现出来的创新研究的才能,得到很多科学家的赞赏,以为他是一个很有潜力的物理学人才,这为他日后的学习和研究展平了途径。

  随后,博伊尔考进加拿大麦吉尔大学,攻读物理学专业。1947年,他获得了学士学位,同时收获了人生中Zui大的幸福,与心爱的贝蒂结为夫妻。之后,仅用了一年时光,博伊尔就获得了麦吉尔大学的硕士学位。1950年,获得博士学位后,显微镜价格摄像头价格,他去加拿大国度放射实验室工作了一年,随后又去加拿大皇家军事学院教了两年物理。

  1953年,由于在半导体方面出色的研讨结果,博伊尔受邀参加美国着名研究机构贝尔试验室。贝蒂也一同前往美国,持续她景致画家的生活。一年后,博伊尔和贝蒂有了他们的第一个孩子。为了让博伊尔无牵无挂地工作,贝蒂暂时搁下自己的画笔,将家里料理得井井有条。妻贤子顺,和气的家庭生涯让博伊尔毫无后顾之忧,在科研中迸发出一个个灵感,很快成为半导体研究室的负责人。

  1959年,实验室里来了一位新成员,他就是乔治.史密斯。史密斯生于美国纽约,刚从芝加哥大学获得物理学博士学位。史密斯是一个阳光大男孩,与不苟言笑的博伊尔形成鲜明对照。尽管性情迥异,但两人十分默契,很快成为Zui好的错误。仅仅合作两年,他们在半导体研究方面就取得了重大突破,引起美国物理学界的注视。

  贝蒂有时会去实验室看望丈夫,她与史密斯很快也成了好朋友。闲暇时间,三个人也经常聚在一起,酷爱航海的史密斯经常带博伊尔和贝蒂乘坐自己的游艇出海。白天,史密斯将游艇马力全开,在大海里乘风破浪,引起博伊尔和贝蒂惊叫连连。夜里,史密斯将游艇停靠在浅水处,淡淡星光照下来,三个人躺在甲板上远看星空。这真是美好的假期!博伊尔跟史密斯高兴地商定,等将来他们退休了,就一起开游艇去周游世界。

  然而,这样一个美妙的幻想,还没等到实现的那一天,裂缝就已经繁殖。

  势不两立,爱妻好友上演双重背叛

  贝蒂筹备举行首次个人画展,并决议将主题定为大海。她央求博伊尔陪她一块儿去写生,但博伊尔正醉心于Zui新的研究进展,基本舍不得离开实验室半步。贝蒂落寞地垂下了眼帘,史密斯心中忽然升起一丝怜惜。他向博伊尔讨了一个额外的义务,那就是陪贝蒂出海。

  一连好几个周末,贝蒂和史密斯都在海上渡过。蓝色的波澜上,翱翔着成群的白鸟,海水中模糊可见矗立的红珊瑚、摇摆的绿色海草。贝蒂胸腔中充斥了奇怪的喜悦,她恣意地在纸上纵情涂抹,史密斯则在一边静静看着她。相处久了,贝蒂发现她和史密斯实在是很类似的两个人,他们可以无拘无束天南地北地谈个没完没了。史密斯也敏感地意识到,贝蒂看他的眼神里有种别样的情愫,而他对活跃俏丽的贝蒂也生出了一种朋友之外的情感。

  1961年秋天,贝蒂在纽约胜利举行了首次个人画展,博得美国美术界的一致好评。多年来的尽力终于获得确定,贝蒂欣喜异常,博伊尔也放下手头工作,答应为她办一个隆重的庆贺晚会。然而,晚会当天,博伊尔忽然想到白天那场失败实验的解决方式,立即急促赶往实验室,剩下贝蒂伤心肠看着他远去的背影。晚会停止后,史密斯看贝蒂落魄的样子,不放心分开,于是留下来陪她。

  两人坐在花园里,一瓶瓶地饮酒。月色下,贝蒂美得动听心魄,那双潭水一样的大眼睛里却透出深深的伤感。"博伊尔拥有如此漂亮懂事的贝蒂却不知道疼惜!"醉眼朦胧的史密斯恨恨地想着。他忽然激动地上前抱住贝蒂,贝蒂微微挣扎了一下后,就将头埋进史密斯宽厚的胸膛中低低呜咽。也许是酒精的作用,也许是早已情投意合,他们超出了朋友的界线。

  此后,意乱情迷的贝蒂与史密斯交往更加亲密,整天埋首于实验的博伊尔对这一切绝不知情。然而,长此以往,史密斯与贝蒂的私情也难以避免地被撞破。

  一天晚上,博伊尔原来筹备在实验室过夜,没想到试验异常顺利地提早完成了,于是他决议回家往。屋子里黑漆漆的,博伊尔怕吵醒贝蒂,轻轻打开门。开灯的那一瞬,他的脸忽然变成惨白。他深爱的妻子和挚爱的朋友,正衣衫不整地纠缠在一起。博伊尔觉得全身的血液都要冲出脑门了,他万万没想到,Zui爱的两个人居然一起背叛他。这简直是天大的羞辱!恼怒的他冲上前往,狠狠揍了史密斯一顿,又冲进试验室,砸烂了史密斯的全套科研装备,然后意气消沉地带着儿子分开了家,前往几千里外的贝尔科姆太空科学摸索研讨院工作,为阿波罗太空打算寻找登月舱的下降地点。

  直到此时,贝蒂与史密斯才如梦初醒,从那段迷情岁月中走出来。由于深深的愧疚,他们分别了,固然同在纽约,但他们再未接洽过彼此。史密斯继续在贝尔实验室进行半导体研究,为了抛开过往那段不堪往事的羁绊,他将精神全体投入到工作中去,科研灵感也频频迸发,很快就发明出多个技巧专利。1964年,史密斯升任贝尔实验室装备概念部分的负责人。事业的胜利给史密斯带来无穷光荣,但在他的心坎深处,一直有个声音在责问:曾经的好错误,如今过得怎么样呢?

  史密斯向贝尔科姆研究院的人探听到,由于情感低沉,博伊尔在工作中屡屡出错,已于半年前辞职分开了。史密斯又辗转探听博伊尔的着落,遗憾的是,谁也不知道博伊尔去了哪里。史密斯对博伊尔的内疚和负罪感更添一层,他深知博伊尔是一个天才科学家,假如由于那场感情打击让他失望低沉,从此停止在科研上的途径,那真是天大的遗憾和丧失。

  三个月后,史密斯因发现了结型激光器而再次名声大噪。在接收记者采访时,他被问及Zui大的对手是谁。缄默片刻,史密斯傲慢地答复:"我没有对手!以前曾经有个叫博伊尔的加拿大人能委曲充任我的对手,但现在没有了。在物理研讨方面,永远没人能遇上我!"

  不巧的是,这段采访恰好被博伊尔看到了。自从发明贝蒂和史密斯的私情后,博伊尔感到自己被两个Zui亲爱的人同时背叛,从此失去了对工作和生涯的热忱。从贝尔科姆研究院辞职后,他回到了加拿大老家,在那里默默地舔伤。看到史密斯竟然说出如此傲慢的话,他被彻底激怒了。"我已经在情场上输给了史密斯,怎能在事业上再次投降?我的失败只会让那个伪君子更加自得忘形!"博伊尔暗暗起誓必定要打败史密斯。他重燃工作的斗志和热忱,带着以前的研究结果找到麦吉尔大学校长,申请参加该校物理研究实验室。

  这边厢,博伊尔对史密斯恨之入骨,誓要打败他。殊不知,史密斯向记者说的那些话,实在是居心良苦,目标就是为了激发博伊尔的斗志。两个曾经无比默契的男人开端了一场无声的较量,史密斯持续坚持其在半导体研究范畴的领先位置,博伊尔也不甘示弱。1966年,博伊尔与人合作创造出第一台红宝石持续激光器,并共同获得了半导体注入式激光器的第一个专利,引起了物理学界的高度关注。

  短短三年的时光,博伊尔和史密斯都已成为世界科学界的主要人物,他们在同一前沿范畴,接二连三地取得宏大突破,让外界无比赞叹。

  然而,在各项出色的研究结果背后,冤仇的暗影一直跟随着他们。史密斯曾经打电话给博伊尔,盼望他能够谅解自己,但博伊尔一听到史密斯的声音,立刻摔了电话。鉴于博伊尔的出色成绩,有名的美国国家工程院于1967年向他发出邀请。然而,得知史密斯也是美国国度工程院院士后,博伊尔拒绝了这一至高声誉。他在谢尽信里说:"美国国度工程院本是一座神圣的殿堂,但让人恼怒的是,现在那里却溜进了一个道貌岸然的伪君子。"

  冰释前嫌,两位科学伟人重新携手

  当博伊尔与史密斯上演一场场剧烈的龙争虎斗时,贝蒂只能在一边静静地看着。她多么怀念博伊尔啊,可是,曾经做出那样损害他的事,她再也没脸站在他眼前。她只要看到他恢复从前对科研的那种狂热,在科学高峰上步步攀缘,就心满足足了。

  1968年的一个秋夜,贝蒂正在作画时,眼前忽然一阵含混。近半个月来,她发明双眼视力逐渐降落,视野缩小,认为是工作太累所致。她闭上眼休息了片刻,依然未将此事放在心上,但随后不适感越来越强。一天早上,她如常醒来,忽然惊叫出声。她的左眼一片黑暗!贝蒂惊骇地赶到医院,经诊断,她患了鞍结节脑膜瘤,假如持续发展下去,终极将危及性命,必需尽快进行手术。然而,目前此类手术的安全系数很低,患者不仅脑组织极易受到损伤,肿瘤也不能得到彻底肃清,重发的几率极大。

  贝蒂就如一片秋天的叶子,性命渐渐枯萎。她并不害怕逝世亡,但是她不愿就这样逝世去。回想一生,她Zui大的遗憾就是失往了博伊尔,并且使得博伊尔和史密斯这对好错误反目成仇,各自生涯在苦楚中。

  1969年春天,贝蒂决议耗尽自己所有的感情和体力,让生命中Zui主要的两个男人重新走到一起。她拿起画笔,眯缝着视力逐渐衰退的右眼,画了一幅魁北克的星空。她将画寄给博伊尔,并附上一封短信:"亲爱的博伊尔,我将不久于人世,盼望能见到你Zui后一面。"

  收到贝蒂的信,博伊尔的手不住地发抖。七年了,这封信跨越了多少恩怨情仇啊!可是,打开信封,他像被雷劈一样呆住了:曾经带给他光亮、温温暖勇气的贝蒂,不仅失去了光亮,甚至连生命都要失去了。看着那幅魁北克的残暴星空,往事一幕幕显现在眼前。之前那些积郁的怨恨、委屈和羞辱,刚才还在胸腔里翻滚,此刻却全体化作了汹涌的泪水。

  博伊尔立即登上前往纽约的飞机。在病房里,他看到日思夜想的贝蒂,不由泪如雨下。33岁的贝蒂如今却像个瘦骨嶙峋的老太太,那双恍然熟习的大眼睛,也凹陷在深深的眉骨里,吃力地识别着来人。不久,接到电话的史密斯也赶到了医院。贝蒂眼中饱含着泪水,无言地看着这两个男人,将他们的两双大手放在了一起。

  那夜,待贝蒂睡下后,博伊尔和史密斯眉头紧锁思考对策。白天,他们已经咨询过主治医生伯克教授。伯克说,目前对鞍结节脑膜瘤都采取开颅手术,但由于鞍结节脑膜瘤毗邻前视路、前循环动脉、下丘脑等主要构造,手术请求极高的准确度,一不警惕就会损伤众多的渺小血管。实在,临床研究已经发明,鞍结节脑膜瘤就长在头颅的蝶骨平台顶部,从鼻孔进去能很轻易地达到那一地位。假如能有一种成像显微镜,透过它可将体底细况看个一清二楚,那么医生就很轻易找到鞍结节脑膜瘤的具体地位,不须要开颅,透过鼻孔进去就可以将其摘除清洁。遗憾的是,目前世界上还没有创造出成像装置。

  其实,这也正是物理学界近年来碰到的一个困难,众多科学家一直在摸索,如何应用爱因斯坦提出的光电效应做出一个成像装置。博伊尔与史密斯对此也曾做过研究,但都以失败告终。如今,为了抢救共同的爱人,他们必需攻克这一困难。于是,他们冲破感情的壁垒,重新走到了一起,誓要发明出成像装置。为了早日攻克难关,他们吃住都在实验室。每当取得一点儿突破,博伊尔就会激励贝蒂:"亲爱的,要保持住啊,我们就要成功了!"看着这两个老男人像年青时一样团结融洽,贝蒂总会暂时忘记病痛的懊恼。

  任何愿看的实现都会碰到艰苦,却仍然挡不住人们千辛万苦地要去实现那欲望。博伊尔与史密斯进行了无数次实验,还是解决不了之前困扰众多科学家的Zui大问题:如何在很短的时光内,将每一个点上由于光照而发生转变的大批电信号采集并且分辨出来。一天早上,博伊尔忽然想到,问题的要害也许在于找到一种高感光度的资料。一切豁然明朗,他们立即又尝试了各种资料。11月16日,实验室忽然爆发出一阵猖狂的欢呼声。博伊尔与史密斯终于找到一种高感光度的半导体材料,可以将光线照耀导致的电信号变更转换成数字信号,使得其高效存储、编纂、传输都成为可能。他们将该半导体资料称为CCD图像传感器。

  博伊尔与史密斯欣喜若狂,很快,他们又发现出CCD显微镜及配套显示器。1970年春天,伯克应用CCD显微镜对贝蒂实行了首例不开颅手术。手术很胜利,肿瘤被全体摘除,贝蒂的视力开端逐渐恢复。博伊尔欣喜地将贝蒂搂进怀中,史密斯则站在一边欣慰地微笑。

  令博伊尔与史密斯没有想到的是,他们在危急之下发明出来的CCD图像传感器,却在几年后大放异彩。从普通人所用的数码相机,到Zui尖真个火星探测器,所有的一切,都要回功于CCD

  2009年10月6日,瑞典皇家学院鉴于博伊尔和史密斯在CCD图像传感器方面的出色贡献,授予他们诺贝尔物理学奖。

  当威拉德.博伊尔接到诺贝尔奖颁奖委员会的电话时,退休的他正和贝蒂在加拿大新斯科舍省的家中喝晨间咖啡。他有一瞬间的震惊,但随即恢复了安静,这项发现本是因爱情和友谊而生,诺贝尔奖不是他们的目的。后来,他拟写了一份致谢词:"珍珠贝里的砂石会长出不同的珍珠,人生也是一样,同样是受伤与挫折,总有一些人能长出Zui大Zui美的珍珠。人也要像珍珠贝一样,养成重塑伤口的本领,转化性命的创伤,使它变成漂亮的珍珠。受伤的心就是活的珍珠,能包容,就能焕发晶莹的光荣;不能放下,就加速了衰败的脚步。"

  发于《恋爱婚姻家庭.青春》2010年第2期

  《读者俱乐部》2010年3B期转载


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