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诺奖得主高锟去世,他的研究让宽带通信普及成为可能

Mike Ives ·

“虽然‘富有远见’这个词已经被过度使用了,但我认为这个词仍适用于高琨,因为他确实富有远见地看到了一个用光纤作为载体、由光连接起来的世界”

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香港电 — 诺贝尔物理学奖得主高琨(Charles Kuen Kao)于上周日在香港去世,享年 84 岁。他在上世纪 60 年代做出的研究使光纤领域发生了革命性的变化,并为信息时代奠定了技术基础。

位于香港、为阿兹海默症设立的高琨慈善基金(Charles K. Kao Foundation for Alzheimer’s Disease)证实了这一消息。该基金由高琨及其夫人高黄美芸女士(Gwen Kao)在 2010 年创立。虽然基金会拒绝透露具体死因,但称高琨在 2002 年已得知自己患上该疾病。

在 1960 年代末期,在英国工作的高琨和一位同事得到一项重要发现,认为当时所用的光纤电缆因玻璃杂质的干扰而受到了限制。他们还指出,在储存信息方面,光线电缆的潜能远比铜线或无线电波更好。

“虽然‘富有远见’这个词已经被过度使用了,但我认为这个词仍适用于高琨,因为他确实富有远见地看到了一个用光纤作为载体、由光连接起来的世界,”法国光纤研究者、欧洲物理学会(European Physical Society)前主席约翰·达德利(John Dudley)说道。“而且我认为,当今社会亏欠了他很多。”

1960 年代早期,在所有光消散前,携带电话和电视信号的光脉冲通过玻璃纤维进行传播的距离仅仅只有约 20 米。但是到 1970 年末期,也就是高琨和英国工程师乔治·艾尔弗雷德·霍克汉姆(George Alfred Hockham)为该课题发表重大研究论文的四年后,一批研究人员已经可以制造出至少半英里长的超纯光纤。

形似鱼线的光纤电缆后来促成了宽带通讯、生物医学信息学等无数数码应用的迅猛发展。2009 年,高琨成为诺贝尔物理学奖得主。当时,瑞典皇家科学院(Royal Swedish Academy of Sciences)估计,如果把全世界正使用的光纤电缆拆开来看,将相当于一条超过 6 亿英里长的光纤。

“这说明,当你研究某项技术时,虽然刚开始从事的是一个领域,但这项科技的影响会扩散到所有的领域,”达德利博士在电话中说道。

他补充说,因为该项技术的重要性直到千禧年代才被公众发现,高琨在几十年后才得到诺贝尔奖。

中国香港特别行政区特首林郑月娥(Carrie Lam)在上周日发表声明,称高琨在光纤技术方面的工作“对香港、全世界和人类做出了巨大的贡献。”她还说,他在塑造当地高等教育和科学研究方面也发挥了重要的作用。

“高锟教授出类拔萃,是香港人的骄傲。” 林郑月娥说道。

根据诺贝尔基金会(Nobel Foundation)发表的一篇自传短文,高琨于 1933 年 11 月 4 日出生在上海一个富裕家庭。他的父亲高君湘(Kao Chun Hsin)是一位律师,而祖父高燮(Kao Hsieh)是一位儒家学者,在 1911 年辛亥革命期间,活跃于推翻清朝统治的运动中。

高琨形容自己在上海的童年生活可谓“非常娇生惯养”。在 14 岁时,也就是 1949 年时,他随全家搬到香港。在 19 岁时,他远渡英伦留学,到格林威治大学(University of Greenwich)的前身——伍尔维奇理工学院(Woolwich Polytechnic)学习电机工程。

高琨后来承认,自己当时并不是一位特别勤奋的大学生。“在那时候,授予学位分为一等、二等、及格或不及格,”他说道,“我在网球场的时间比花在课本上的多,所以我被授予的是二等学位。”

毕业后,他加入美国国际电话电报公司(International Telephone & Telegraph)在英国的子公司,之后辗转英国、欧洲和美国为该公司服务了约 30 年。在英国的时候,他遇见了未来的妻子——在他楼上工作的工程师同事黄美芸。

1966 年,光纤技术方面具有里程碑意义的论文《光频率的介质纤维表面波导》(Dielectric-Fiber Surface Waveguides for Optical Frequencies)正式发表,高琨和霍克汉姆在论文结论部分提到,“某种尺寸的玻璃材料纤维……有可能会成为一种新型通讯介质,实现切实可行的光学波导”。

高琨与威拉德·S·博伊尔(Willard S. Boyle)和乔治·E·史密斯(George E. Smith)共同获得了 2009 的年诺贝尔物理奖,另外两位当时都在贝尔实验室(Bell Laboratories)工作。他们发明了被称为电荷耦合装置(charge-coupled device)的半导体传感器,该装置被应用在制作数码照片和电影的设备上。

瑞典皇家科学院称,三位科学家所做的工作共同“为我们现代信息社会奠定了基础”。

2010 年,高琨被封为爵士,同时被普林斯顿大学授予荣誉学位,此外还获得了全世界许多工程学会的嘉奖。他不仅是一位教授,同时也曾是香港中文大学的校长,在 1970 年创立了该大学的电子系。

他的阿兹海默症基金的一位发言人称,高琨离世后,在世的亲人还有他的妻子和两个孩子——阿曼达(Amanda)和西蒙(Simon)目前都在美国生活。

“为继承高教授的遗志,我们基金会将继续工作,为阿兹海默症患者及其家庭提供支持和帮助,”高琨教授遗孀、基金的另一位主席高黄美芸女士在声明中如此表示。

在高琨的自传短文中,他认为自己取得的技术突破并不是什么灵光乍现的产物,而是由多年无数次的试错实验累积而成的。“通过玻璃来传导光,其实是一个很老、很旧的想法,”他写道。

2004 年,在接受电气和电子工程师协会历史中心(IEEE History Center)采访时,他也表现出一如既往的谦逊。

“我认为,这是非常值得尊敬的探索性工作,有良好的理论和基础,”在谈到对光纤领域的贡献时,他评价说,“没什么特别惊人的地方。”


翻译:熊猫译社 Emily

题图版权:视觉中国

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