Theodore Harold Maiman era un ingegnere e fisico americano a cui è ampiamente attribuita l'invenzione del laser. Il laser di Maiman ha portato allo sviluppo successivo di molti altri tipi di laser. Il laser è stato acceso con successo il 16 maggio 1960. In una conferenza stampa del 7 luglio 1960 a Manhattan, Maiman e il suo datore di lavoro, Hughes Aircraft Company, hanno annunciato il laser al mondo. A Maiman è stato concesso un brevetto per la sua invenzione, e ha ricevuto molti premi e riconoscimenti per il suo lavoro. Le sue esperienze nello sviluppo del primo laser e gli eventi correlati successivi sono raccontate nel suo libro, The Laser Odyssey, ripubblicato di recente con un nuovo titolo The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman.
Vita e carriera
Maiman è nato a Los Angeles da Abraham "Abe" Maiman, un ingegnere elettrico e inventore, e Rose Abramson. Da giovane la sua famiglia si trasferì a Denver, Colorado, dove aiutò suo padre negli esperimenti in un laboratorio di elettronica domestica. Da adolescente Maiman ha guadagnato denaro riparando apparecchi elettrici e radio, e dopo aver lasciato il liceo è stato impiegato come ingegnere junior presso la National Union Radio Company all'età di 17 anni.
Dopo un anno di servizio nella Marina degli Stati Uniti alla fine della seconda guerra mondiale, ha ottenuto una laurea in ingegneria della fisica dall'Università del Colorado Boulder. Maiman ha poi proseguito gli studi post-laurea presso l'Università di Stanford dove ha ottenuto una laurea specialistica in ingegneria elettrica nel 1951 e un dottorato in fisica nel 1955.
La sua tesi di dottorato in fisica sperimentale, sotto la direzione del fisico Willis Lamb, ha coinvolto misurazioni dettagliate a microonde-ottiche degli scissioni di struttura fine negli atomi di elio eccitati. Ha anche ideato strumentazione di laboratorio per gli esperimenti di Lamb. Maiman ha pubblicato due articoli congiuntamente con Lamb in Physical Review, il secondo dei quali si basava sulla sua ricerca di tesi. Il suo esperimento di tesi è stato strumentale nello sviluppo del laser.
Nel 1956 Maiman iniziò a lavorare presso il Dipartimento di Fisica Atomica della Hughes Aircraft Company, successivamente Hughes Research Laboratories o HRL Laboratories in California, dove guidò il progetto di riprogettazione del maser rubino per l'Esercito degli Stati Uniti, riducendolo da un dispositivo criogenico di 2,5 tonnellate a 4 libbre 1,8 kg migliorando al contempo le sue prestazioni. Come risultato di questo successo, Maiman persuase la gestione di Hughes a utilizzare i fondi aziendali per supportare il suo progetto laser a partire dalla metà del 1959. Con un budget totale di $50.000, Maiman si è dedicato allo sviluppo di un laser basato sul suo stesso design con un cristallo di rubino sintetico, che altri scienziati che cercavano di realizzare un laser ritenevano non avrebbe funzionato.
Il 16 maggio 1960, nei laboratori di Hughes a Malibu, California, il laser a rubino rosa a stato solido di Maiman ha emesso la prima luce coerente dell'umanità, con raggi tutti della stessa lunghezza d'onda e completamente in fase. Maiman ha documentato la sua invenzione in Nature e ha pubblicato altri articoli accademici che descrivevano la scienza e la tecnologia alla base del suo laser.
Maiman aveva iniziato a concettualizzare un design laser a stato solido anche prima di intraprendere il progetto maser presso Hughes. Spostare la frequenza a microonde dei maser della 50.000 volte nello spettro elettromagnetico fino alla frequenza della luce avrebbe richiesto di trovare un mezzo di lasing fattibile e una fonte di eccitazione e progettare il sistema. Altri importanti gruppi di ricerca presso IBM, Bell Labs, MIT, Westinghouse, RCA e Columbia University, tra gli altri, stavano anche perseguendo progetti per sviluppare un laser.
Il loro lavoro è stato stimolato da un articolo del 1958 di Arthur L. Schawlow e Charles H. Townes che offriva un'analisi teorica e una proposta per un sistema gassoso che utilizzava vapore di potassio eccitato da una lampada a potassio. Tuttavia, Maiman ha identificato molteplici difetti nella proposta Schawlow-Townes e ha perseguito il suo design a stato solido. Il suo design di successo utilizzava il cristallo di rubino rosa sintetico come mezzo laser attivo e una lampada flash allo xenon elicoidale come fonte di eccitazione. Come scrisse in seguito Townes, "Il laser di Maiman aveva diversi aspetti non considerati nel nostro articolo teorico, né discussi da altri prima della dimostrazione del rubino."
Dopo la sua invenzione del laser, nel 1961 Maiman e sette colleghi lasciarono Hughes per unirsi alla neonata Quantatron company, che coltivava cristalli di rubino in-house per i laser. Nel 1962 Maiman fondò e divenne presidente della Korad Corporation, che produceva laser rubino ad alta potenza. Dopo che Korad è stata completamente acquisita da Union Carbide nel 1968, Maiman se ne andò per fondare Maiman Associates, una società di venture capital. Nel 1971 Maiman fondò la Laser Video Corporation, e dal 1976 al 1983 ha lavorato come vicepresidente della tecnologia avanzata presso TRW Electronics ora Northrop Grumman. In seguito ha servito come consulente per Laser Centers of America, Inc. ora LCA-Vision Inc. e direttore di Control Laser Corporation. Maiman ha continuato il suo coinvolgimento nello sviluppo e nelle applicazioni dei laser. Oltre al suo brevetto per il primo laser funzionante, Maiman è autore di numerosi brevetti su maser, laser, display laser, scansione ottica e modulazione.
Premi e riconoscimenti
Maiman ha ricevuto numerosi premi, riconoscimenti e onori nel corso degli anni per il suo sviluppo del primo laser. Gli è stata concessa l'appartenenza alle National Academies of Sciences and Engineering. È stato nominato Fellow dell'American Physical Society, dell'Optical Society of America OSA e della Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers SPIE. Nel 1962 Maiman è stato premiato con la Stuart Ballantine Medal del Franklin Institute per la fisica.
Nel 1966 Maiman ha ricevuto l'Oliver E. Buckley Condensed Matter Prize dell'American Physical Society e il Fannie and John Hertz Foundation Award per il contributo distintivo nel campo della scienza, presentato in una cerimonia alla Casa Bianca dal Presidente Lyndon B. Johnson.
Nel 1976, Maiman è stato premiato con l'R.W. Wood Prize dell'Optical Society of America per lo "Sviluppo Pionieristico del Primo Laser". Nel 1980, ha ricevuto il Golden Plate Award dell'American Academy of Achievement. È stato destinatario del Wolf Prize in Physics 1983/84 ed è stato anche inserito nella National Inventors Hall of Fame in quell'anno. Nel 1987 Maiman è stato premiato con il Japan Prize in Electro-Optics per la "realizzazione del primo laser mondiale."
Nel 1994, è stato inserito come socio onorario del Royal College of Surgeons of England, l'unico membro non medico e non reale. La rivista Time ha citato l'invenzione del laser di Maiman come uno dei venti sviluppi tecnologici più importanti del XX secolo. Molte università hanno concesso a Maiman lauree honoris causa, con l'ultima della Simon Fraser University nel 2002.
Il riconoscimento per Maiman e la sua invenzione del laser è continuato dopo la morte. In un'obituaria testimoniale del 2007, il coinventore del maser Charles H. Townes ha descritto l'articolo del 1960 di Maiman su Nature riguardante il suo laser come "probabilmente più importante per parola di qualsiasi articolo pubblicato da Nature nel corso dell'ultimo secolo." La Theodore Maiman Student Paper Competition annuale è stata istituita nel 2008, dotata di finanziamenti dai principali gruppi laser, e amministrata dalla OSA Foundation. Nel 2010 numerosi eventi sono stati organizzati in tutto il mondo dalle principali organizzazioni scientifiche e industriali di fotonica per celebrare il 50° anniversario del primo laser di Maiman e dei laser successivi sotto l'ombrello di LaserFest.
Il Congresso degli Stati Uniti ha approvato una risoluzione che celebra l'invenzione del laser e cita Maiman. Anche nel 2010 il risultato del laser di Maiman è stato riconosciuto come un IEEE Milestone, e l'American Physical Society ha presentato Hughes Research Laboratories con una targa per commemorare il sito storico del primo laser mondiale.
Nel 2011, Maiman è stato riconosciuto dall'Università di Stanford come un "Stanford Engineering Hero", citando il suo "raro mix di formazione avanzata in fisica e ingegneria combinato con significativa esperienza di laboratorio". Nel 2014, la National Academy of Sciences ha pubblicato una biografia di Maiman che include un tributo di Nick Holonyak, Jr.
Nel 2017 l'UNESCO ha dichiarato il 16 maggio la Giornata Internazionale della Luce, che è celebrata ogni anno da numerosi eventi legati al laser e alla luce in tutto il mondo. Quella data commemora il primo accensione con successo del laser di Maiman.
Morte
Maiman è morto di mastocitosi sistemica il 5 maggio 2007 a Vancouver, British Columbia, Canada, dove viveva con sua moglie, Kathleen.
