格致

因发明激光获得诺贝尔奖的伯克利教授 Charles Townes 讲述他作为科学家的经历。

一个关于激光导引星的新闻视频，比较火星了。但里面有激光导引星原理的介绍，还是有些观看价值的。

The Douglas Robb Memorial Lectures: Part 1: Photons, Corpuscles of Light

A gentle lead-in to the subject, Feynman starts by discussing photons and their properties. A set of four priceless archival recordings from the University of Auckland (New Zealand) of the outstanding Nobel prize-winning physicist Richard Feynman - arguably the greatest science lecturer ever. Although the recording is of modest technical quality the exceptional personal style and unique delivery shine through. Feynman gives us not just a lesson in basic physics but also a deep insight into the scientific mind of a 20th century genius analyzing the approach of the 17th century genius Newton. For the young scientist, brought up in this age of hi-tech PC / Power Point-based presentations, we also get an object lesson in how to give a lecture with nothing other than a piece of chalk and a blackboard. Furthermore we are shown how to respond with wit and panache to the technical mishaps that are part-and-parcel of the lecturer's life.

大家注意到没，今天英文 Google 的 logo 为：

这是为了纪念 1960年5月16日，美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼制作成功第一台激光器。那是一台灯泵红宝石激光器，波长 694 nm，脉冲运转。Wikipedia

欧洲有个 Teramobile project，研究人员把一台飞秒太瓦级激光器安装在一集装箱里，运来运去，往天空中东打西打（避开飞机），做大气研究。其中一个目标是激光触发闪电。

激光触发闪电的想法很简单，就是用高强度激光束在大气中形成（plasma filaments）等离子体线柱，就像导线伸入云层。和富兰克林的闪电实验中的风筝线同样道理。

不久前，他们在新墨西哥的实验，成功触发了雷雨云放电。但还没能实现大的闪电，因为激光打出来的等离子体线柱存在的时间还是太短。

link: Laser triggers electrical activity in thunderstorm for the first time

Populaser 是一个关于激光的科普 flash，非常酷。包含一些激光的基础知识，甚至还有一个激光游戏。制作者是俄罗斯一个叫 GRTOV studio 的公司。

造了第一台激光器的梅曼（Theodore Maiman）于5月5日去世，享年 79 岁。

1960 年，梅曼用闪光灯照射一个手指头大小的红宝石晶体，成功地产生了相干脉冲光。他把结果投到 PRL，但是当时的编辑 Sam Goudsmit 把它给拒了，认为它只是又一篇 maser 的文章而已。结果，当时在贝尔实验室的汤斯（Charles W. Townes）等人很快也做了红宝石激光器，并很快把结果发在了 PRL 上。这样子，汤斯等人成了激光的发明者，后来得了诺贝尔奖。：）当然，经过多年的努力争取之后，梅曼的成就已经得到广泛承认。

更多可以参看 PhysicsWeb 上的纪念文章。

下面这个图难道就是当时他做的红宝石激光器？当时的激光 goggle 也挺酷的。

Physical Review Letters 在06年12月15号刊发了我们小组的一篇关于采用sympathetic cooling方法冷却Alexa Fluor分子低于100mK的文章(Phys. Rev. Lett. 97, 243005)，并且被Physical Review Focus选中http://focus.aps.org/story/v18/st20。我在这里做一个简介。

分子冷却是量子光学里一个重要分支，冷却的分子有助于我们研究低温下的分子与分子，分子与原子及与其他的相互作用，尤其是低温下精确的分子光谱有助于研究分子结构与化学过程。利用激光冷却的方法，并辅以其他技术，原子可以轻松突破多普勒限制被冷却至uK甚至nK量级。但是，分子不像原子那么容易被冷却。由于振动和转动能级的存在，激光冷却的方法几乎不可行，尤其是对大分子。现在有很多小组利用光缔合冷却的原子来产生冷却的分子（低于4个原子的分子），对极性分子进行Stark减速并筛选出冷分子, 利用buffer gas，或者superfluid droplets来冷却，这些分子还是限制于简单，特定的分子。我们真正需要大量研究的是大分子，比如蛋白质或其他的生物分子。

PhysicsWeb上 这条新闻说，今年年底，德国 DESY 实验室的物理学家有可能能瞥见一下一种名叫 axion 的暗物质粒子。Andreas Ringwald 和合作者准备用他们的自由电子激光器做一个实验，他们让激光穿过有磁场存在的真空，尝试生成 axion 粒子。这个实验设想是建立在不久前一个实验结果的基础上的，在那个实验里，研究者观测到了真空中磁场下光偏振方向的旋转。据说这个结果不能用标准的量子理论来解释，所以一些科学家假设，在那个实验中，一部分光子被转变成了像 axion 那样的粒子。

题外话：最近更新有点少了，抱歉。如果有人愿意参与我们，请联系我们，万分感谢。

虽然不算激光研究的先驱，在普通公众间也没什么名气，但对我们这些后生后学，A.E. Siegman 教授却是鼎鼎大名，令人景仰。他的书《Lasers》，虽然出版于1986年，但可能依旧是最好的激光物理教科书。

无意中看到他在 CLEO 2004 会议上这个 Plenary Talk：Masers and Lasers: Looking back over 50 years。讲述激光发明的历史，读起来非常有趣，想象如果能在现场倾听，那将是多棒的经历啊。

这个月 PRL 上出现好几篇有关真空中光子与光子相互作用的文章。如果真空真的什么也没有，因为麦克斯韦尔方程是线性的，两束光交叉不会有任何作用。

其中一篇文章说，观测到真空中磁场下光偏振方向的旋转。按照文章中所说，这样的理论预言早就有，这个实验来自一个合作项目PVLAS，该项目就是为了研究真空的磁致双折射的。这个结果如果是真的，那将影响深远。可不是呢，这是我见过的第一篇超过4页的PRL文章。：）同一期 PRL上，还有一篇文章提出了一个使用X射线激光的实验，可以独立测试这个结果。

另外一篇文章探讨了使用高功率激光器在真空中实现四波混频的可能性。像这种光学过程一般发生在非线性介质中。文章的摘要中，把真空说成非线性量子真空。

真空中到底有什么，我就不懂了。不知道有没有人能解释一下？

2005 年激光领域最大的突破是硅激光，英特尔在年初首先报道了连续波全硅拉曼激光器，作者是 Haisheng Rong。今天才注意到的他获得了Scientific American 50 的Research Leader 奖，更重要的是他也是南开毕业的。

荣海生于南开大学物理系获得学士与硕士学位，德国海德堡大学激光光谱博士学位。1996年加入麻省理工与加州理工学院合作的项目“激光干涉仪”做研究。2000年到硅谷在New Focus做光通讯研究。2002年加入英特尔的硅光研究团队。

这两天广泛流传的一条新闻是，美国布朗大学的三位研究人员首次实现了Silicon Laser，硅激光。因为晶体结构的问题，纯硅发光都很困难。但是因为硅应用广泛，从计算机到光通讯，而且事实上取之不尽，如果能出激光，那将是非常理想的。人们以各种方式来改变硅材料的性质，比如有人研究多孔硅，而布朗大学的研究人员在硅片上“钻”很多规则分布的纳米尺度小孔。因为不能在线看《自然》杂志，我还没有看到他们的文章。我猜测他们的方法是两个主意的结合：1、小孔表面的晶体结构改变，这和多孔硅的思路是一样的；2、规则小孔排列意味着光子晶体结构，光可以在特定波段顺利通过材料，而不像多孔硅一样完全被散射，激光估计是在导带边缘产生的。概括来说，他们在同时做电子能带与光子能带的文章。

布朗大学自己的新闻稿:The Impossible Is Possible: Laser Light from Silicon

大约半年前 Intel 报导过首次全硅连续波拉曼激光器，激光机理不同。

可能值得注意的一点是，这两次突破都有中国人在里面起关键作用。