2015年2月3日 星期二

奇妙的光(Amazing Light)


湯斯:「科學用以理解宇宙萬物運作之道,宗教則用以理解宇宙萬物的存在意義,兩者必須相輔相成,才能夠令生命變得豐盛。
 
「激光之父」湯斯(Charles H. Townes )生於1915 7 28日,於2015 1 27日與世長辭,還差半年才滿百歲,然而,他的一生很漫長,在地球處處都在紀念一百周年之際,他倒沒有任何遺憾,因為他一生所做的事情是別人三世也沒法做到的。激光是本人在中大修習光學時,最令人著迷的課題,記得當時已可利用激光,在實驗室顯現立體照片。其後激光亦是預科物理必修課程;中大前校長高錕教授更因發明光纖而獲得諾貝爾物理學獎;現在的應用,已成為日常生活中,上網時人人皆知的資訊可透過「光纖入屋」。

2005 年是湯斯因創造「激光」而獲頒諾貝爾物理學獎的四十五周年,那一年,他早已跨步走向不同的領域,獲頒「鄧普頓宗教促進獎」(Templeton Prize for Progress in Religion);那一年,「光纖之父」高錕還差四年才獲頒諾貝爾物理學獎;從兩人的故事和際遇,從「激光」到「光纖」,當中有「奇妙的光」,可也是教世人不勝唏噓的光。

2005 年,加州大學伯克利分校特別舉辦講座、論壇,邀請了不少諾貝爾獎得主參加,熱熱鬧鬧為湯斯賀壽,而論壇的主題正是「奇妙的光」(Amazing Light);甚或可以說,沒有激光,就不會有光纖通訊── 1964年,湯斯與前蘇聯物理學家巴索夫(Basov)和普霍羅夫(Prokhorov)因研究激光原理而獲頒諾貝爾物理學獎;高錕儘管早在1966 年已提出光纖概念,但要苦等至2009年,在他患上阿茲海默症(腦退化症)之際,才獲此殊榮;這兩位人物在人生際遇上的巨大差距,豈止這熙擾人世中半世紀的距離?

以下文章對於激光作出詳盡論述,其中更提到科學與宗教的微妙關係,分享之:

光之奇妙

激光與光纖在科學舞台上的出現,實在太奇妙了。1966 年湯斯早已專注於量子電子學及天文學的研究,在宗教信仰亦有智者的視野,他曾於《科學與宗教的會合》(The Convergence of Science and Religion)一文中指出:「科學用以理解宇宙萬物運作之道,宗教則用以理解宇宙萬物的存在意義,兩者必須相輔相成,才能夠令生命變得豐盛。」

回顧湯斯的一生,不可謂不漫長,他在上世紀六十年代創造了「激光」原理之後,在科研及其應用範圍上,真是一步一腳印,他曾任美國太空總署(NASA)阿波羅太空船登陸月球計劃的首席顧問,堪稱「外太空生物學(xenobiology)」的開創者,他也曾是美國中央情報局(CIA)間諜衛星的技術指導、美蘇核武限制談判的推動人、哈勃望遠鏡(Hubble Space Telescope)的設計關鍵人物。

追本溯源,「激光」的概念早在上世紀三十年代就已經萌芽了,話說愛因斯坦(Albert Einstein)其時已描述了原子會因受「激」而輻射,其後科學家(包括湯斯)一直都在猜想,此一現象可被用來加強「光場」(light field),從而達「群數反轉」(population inversion)的效果;湯斯有一天在公園忽然想通了,到了今天,「激光」已被應用於日常生活中,遍及生物、醫藥、生產、製造、工商業及民生:從CD光碟到鋼材切割,從條形碼掃描到打印機,從眼部手術到天文觀測等。

漢譯命名

值得一提的是,「激光」是指通過受激輻射而產生,放大的光,即受激輻射的光放大,英文原名很長:Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,縮寫為LASER,簡稱則為laser,中文名稱可音譯為「萊塞」或「雷射」,命名相當混亂,為科學界、教育界帶來不便。及至1964年冬天,中國全國第三屆「光量子放大器」學術報告會在上海召開,會議的一項重要議程,就是研究並通過對有關專有名詞的統一命名。

會議召開前,《光受激發射情報》雜誌編輯部給錢學森寫了一封信,請他給LASER 取一個中文名稱,錢學森回信建議命名為「激光」,此一名稱正好表現出「光」的本質,又描述了此「光」跟傳統的「光」有所不同,冠上「激」字,表述了「光」乃受「激」而出現的,亦有「激發狀態」等含意;此一名稱太好了,獲得與會者的一致贊同,從此成為統一而有意義的漢譯名稱。

科學與宗教信仰

湯斯乃「激光之父」,但在年輕時申請深造遭到多次的拒絕和挫折,他卻深信科學研究與宗教信仰並不矛盾,他自稱「像一部壓路機,一直堅持壓到底」,他回顧自己的一生,乃有此一發現:「科學是用心去理解宇宙萬物運作之道,宗教是用心去理解宇宙萬物存在的意義,兩者相輔相成,那才可以令到生命豐盛起來。」

對湯斯來說,科學與宗教信仰是平行的,兩者其實並不存在衝突;反之,兩者有很多的相同或共通之處,比如兩者都是求真,都在探討宇宙萬物及人生的奧秘。他一直深信神在創造宇宙萬物以後,一直在運用奇妙的人生定律,當中包括科學的定律乃至奇妙的「激光」定律,無一不是引導宇宙的發展方向。

字句之爭

此所以湯斯作為卓有成就的科學家,依然深信神學,心中依然有《聖經》中的智慧,依然信仰具有超級智慧的神明;因為他也相信進化,神創造天地萬物,隨後世界萬物才可能開始進化的過程。他認為,宇宙及自然界的定律乃神所創立,萬物根據此等定律而進化。他是虔誠的基督徒,因此開放心靈,從而了解宇宙、自然界和人類生命的意義。

對於人類的起源,湯斯認為科學正好突顯出人類在心靈深處對信仰及永恆的追求:「科學家在宇宙間尋找什麼?尋找宇宙的知識。這是人類無止境發出探求:我到底在哪裏?我要往哪裏去?不同的時代對於宇宙的起源有不同的說法,但最有意思的,不是這些理論,而是人類為什麼這麼關心神的起源呢?」
湯斯一直深信科學研究與宗教信仰是互補的,他曾這樣寫道:「在漫長的歷史中,對於宇宙學與天體論,科學與信仰曾有過衝突,那其實只是字句之爭,亦是膚淺之見;事實上,科學了解宇宙形成的法則,信仰了解宇宙存在的意義。一個科學家長期委身在研究裏,他必定要相信探索這些宇宙法則是有意義的,科學與信仰是相輔相成的。」

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