16 Maggio 1960: Maiman costruisce il primo Laser

I laser sono onnipresenti nella società del 21° secolo, con applicazioni nel settore delle telecomunicazioni, lettori DVD, lettori ottici, il taglio e la saldatura, la chirurgia oculare, la rimozione del tatuaggio, l'odontoiatria e la medicina, per citare solo alcuni dei mercati che compongono questo mercato multimiliardario. Ma tutto è iniziato con un fisico solitario, Theodore Maiman, che ha sfidato i dubbi dei colleghi scettici all'idea di costruire il primo laser nel 1960. Questo risultato gli è valso il soprannome, "padre della elettro-ottica industriale"

 

Nato a Los Angeles nel 1927, Maiman trascorse i suoi anni formativi a Denver. Suo padre era un ingegnere elettronico e inventore, che voleva che suo figlio diventasse un medico. Invece, il giovane Theodore sfruttò il suo dono per la matematica e le esperienze di lavoro precoce come riparatore di radio per laurearsi in ingegneria fisica presso l'Università del Colorado. Nel 1955, completò il suo dottorato in fisica presso la Stanford University, sotto il suo mentore, Willis E. Lamb, che vinse il Premio Nobel per la Fisica quello stesso anno. Presto trovo lavoro alla Hughes Aircraft Company, e fu lì che Maiman fu coinvolto nella corsa per costruire il primo laser funzionante.

I fondamenti teorici del laser risalivano ad anni addietro. Albert Einstein per primo affrontò la possibilità dell'emissione stimolata in un documento del 1917, anche se si è dovuto aspettare fino al 1940 e 1950 affinchè i fisici trovassero un nuovo uso per il concetto. Nel 1953, Charles Townes brevettò un dispositivo che definiva un maser, per l '"amplificazione a microonde mediante emissione stimolata di radiazione." Ma la tecnica era limitata alla regione delle microonde dello spettro elettromagnetico. Townes pensò che potesse essere possibile ottenere un dispositivo che producesse luce a lunghezze d'onda molto più corte estendendo il concetto di Maser alla portata ottica. Il modo migliore per fare questo, pensò, sarebbe quella di utilizzare molecole per generare le frequenze desiderate tramite emissione stimolata.

Con il suo collega Arthur Schawlow, Townes scrisse un documento che precisò il concetto, "Maser a infrarossi e ottici," pubblicato nel numero di dicembre del 1958 di Physical Review e brevettò il progetto due anni dopo. Il progetto provocò una corsa da parte di altri scienziati per rendere questo dispositivo teorico una realtà. Ad essa parteciparono anche alcune grandi aziende quali Bell Labs, RCA, Lincoln Lab, IBM, Westinghouse, e Siemens.

Contro tutti i pronostici, Maiman vinse "la gara" nello stesso anno in cui Townes e Schawlow ricevettero il loro primo brevetto per il "maser ottico."

Il 16 maggio 1960, Maiman riuscì a produrre un breve lampo di luce coerente dal suo dispositivo, un fascio continuo di luce concentrata, e molto meno potente rispetto alle stampanti laser di oggi, ma comunque, fu il primo laser funzionante. Ancora più importante, era molto facile da costruire. "Sembrava un progetto da liceo [scientifico] ", ha detto di recente  Kathleen, la sua vedova.

La Hughes era però poco interessata allo sviluppo di applicazioni del laser.

Un frustrato Maiman lasciò la Hughes e fondò la propria compagnia nel 1961, Korad, interamente dedicata allo sviluppo e alla produzione di laser, e nel 1968 ha lasciato questa posizione per fondare un'altra società, Associates Maiman. Alla fine ha ottenuto i brevetti non solo per il suo primo laser, ma anche quelli relativi al maser, al display laser, alla scansione ottica, e alla modulazione laser.

Altri tipi di laser emersi nel corso degli anni, come il laser a colorante, l'elio-neon laser, il laser a semiconduttore, il biossido di carbonio laser, il laser ione, il metallo-vapore laser, il laser ad eccimeri, e il elettroni liberi laser. Il dispositivo di Maiman ha letteralmente cambiato il mondo. Ha ricevuto diverse lauree honoris causa, l'ingresso nella National Inventors Hall of Fame, fu membro delle Accademie nazionali delle scienze e nell'ingegneria, e ha vinto il APS Oliver E. Buckley Prize nel 1966. Ma l'onore che gli è sempre sfuggito è stato il Premio Nobel: due volte nominato, Maiman non l'ha mai vinto.