Theodore Harold Maiman (11 de julio de 1927 - 5 de mayo de 2007) fue un ingeniero y físico estadounidense a quien se le atribuye ampliamente la invención del láser . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] El láser de Maiman condujo al desarrollo posterior de muchos otros tipos de láseres. [8] [9] El láser se disparó con éxito el 16 de mayo de 1960. En una conferencia de prensa el 7 de julio de 1960 en Manhattan, [10] Maiman y su empleador, Hughes Aircraft Company , anunciaron el láser al mundo. [11] A Maiman se le concedió una patente por su invención, [12] y recibió muchos premios y honores por su trabajo. Sus experiencias en el desarrollo del primer láser y los eventos relacionados posteriores se relatan en su libro, The Laser Odyssey , [13] que luego se volvió a publicar en 2018 con un nuevo título, The Laser Inventor: Memoirs of Theodore H. Maiman . [14]
Maiman nació en Los Ángeles en una familia judía. Abraham "Abe" Maiman, ingeniero eléctrico [10] e inventor, y Rose Abramson. A temprana edad su familia se mudó a Denver , Colorado, donde ayudó a su padre con la experimentación en un laboratorio de electrónica doméstica . Maiman dice en su autobiografía que "como ocurre con la mayoría de los niños hiperactivos, yo era delgado, tenía entre 10 y 15 libras menos de peso", y considera que habría sido el objetivo del Ritalin si hubiera existido en ese momento. [15] En su adolescencia, Maiman ganaba dinero reparando electrodomésticos y radios , [16] y después de dejar la escuela secundaria trabajó como ingeniero junior en la National Union Radio Company a los 17 años. [17]
Después de un año de servicio en la Armada de los Estados Unidos al final de la Segunda Guerra Mundial , [18] obtuvo una licenciatura en ingeniería física de la Universidad de Colorado Boulder . Luego, Maiman realizó estudios de posgrado en la Universidad de Stanford , donde obtuvo una maestría en ingeniería eléctrica en 1951 y un doctorado en física en 1955.
La tesis doctoral de Maiman en física experimental , bajo la dirección del físico Willis Lamb , [10] implicó mediciones ópticas de microondas detalladas de finas escisiones estructurales en átomos de helio excitados. También ideó instrumentos de laboratorio para los experimentos de Lamb. Maiman publicó dos artículos junto con Lamb en Physical Review , el segundo de los cuales se basó en su propia investigación de tesis. [19] [20] Su experimento de tesis fue fundamental en el desarrollo del láser. [14] : 43
En 1956 Maiman comenzó a trabajar con el Departamento de Física Atómica de la Hughes Aircraft Company (más tarde Hughes Research Laboratories o HRL Laboratories ) en California, donde dirigió el proyecto de rediseño del máser rubí para el Cuerpo de Señales del Ejército de EE. UU. , reduciéndolo de un dispositivo criogénico de 2,5 toneladas. a 4 libras (1,8 kg) mientras mejora su rendimiento. [5] : 88 [21] Como resultado de este éxito, Maiman convenció a la dirección de Hughes para que utilizara fondos de la empresa para apoyar su proyecto láser a partir de mediados de 1959. Con un presupuesto total de 50.000 dólares, Maiman se dedicó al desarrollo de un láser basado en su propio diseño con un cristal de rubí sintético , que otros científicos que buscaban fabricar un láser consideraban que no funcionaría. [22] [23] [24]
El 16 de mayo de 1960, en los laboratorios de Hughes en Malibú, California , el láser de rubí rosa de estado sólido de Maiman emitió la primera luz coherente de la humanidad , con rayos todos de la misma longitud de onda y completamente en fase. [16] Maiman documentó su invención en Nature [10] [17] [25] el 6 de agosto de 1960, después de dos rechazos por parte de Samuel A. Goudsmit en Physical Review Letters , [15] además de lo cual publicó otros artículos académicos que describen la ciencia. y la tecnología subyacente a su láser. [26] [25] [27] [28]
Maiman había comenzado a conceptualizar un diseño de láser de estado sólido incluso antes de emprender el proyecto máser en Hughes. [5] : 45 [14] : 59 Mover la frecuencia de microondas de los máseres hacia arriba en el espectro electromagnético 50.000 veces hasta la frecuencia de la luz requeriría encontrar un medio láser viable y una fuente de excitación y diseñar el sistema. [5] : 34–37 [29] Otros grupos de investigación importantes en IBM , Bell Labs , MIT , Westinghouse , RCA y la Universidad de Columbia , entre otros, también estaban llevando a cabo proyectos para desarrollar un láser. [5] : 7 [14] : 78
Su trabajo fue estimulado por un artículo de 1958 de Arthur L. Schawlow y Charles H. Townes que ofrecían un análisis teórico y una propuesta para un sistema gaseoso que utilizaba vapor de potasio excitado por una lámpara de potasio. [3] : 216 [5] : 92 [30] Sin embargo, Maiman identificó múltiples fallas en la propuesta de Schawlow-Townes y la razón de su rechazo de un diseño de estado sólido, incluida una diferencia significativa en la naturaleza de banda prohibida de los rubíes rosados. y rubíes rojos, y persiguió su propia visión: [5] : 111 [14] : 159–164 [31] [15] "Fui el único que analizó el rubí con suficiente detalle como para tener la confianza para seguir adelante". Su exitoso diseño utilizó cristal de rubí rosa sintético cultivado por la División Linde de Union Carbide [15] como medio láser activo y una lámpara de destello de xenón helicoidal como fuente de excitación. [3] : 226–234 [5] : 170–182 [32] Como Townes escribió más tarde, "el láser de Maiman tenía varios aspectos que no fueron considerados en nuestro artículo teórico ni discutidos por otros antes de la demostración del rubí". [4] : 108 Una evidencia que convenció a Maiman (y más tarde al mundo) de que había disparado un rubí rosa con láser fue que "cuando el cristal fue empujado por encima del umbral, observamos una relación de brillo" de las líneas rojas gemelas "de más de 50 veces". [15]
Tras su invención del láser, en 1961 Maiman dejó a Hughes para unirse a la recién formada empresa Quantatron, que cultivaba cristales de rubí internos para láseres. [ cita necesaria ] Maiman fue nombrado vicepresidente del Laboratorio de Física Aplicada y contrató a siete colegas de Hughes. [15] Juntos iniciaron una planta en Verneuil para cultivar rubíes sintéticos, que en ese momento solo estaban disponibles en el país en Linde, que había sido elegida por el gobierno de los EE. UU. para recibir la tecnología de la Segunda Guerra Mundial transferida desde Suiza. "Los suizos utilizaron durante muchos años esta tecnología de Verneuil para fabricar los cojinetes de joyas de sus famosos relojes de precisión". Los hermanos Rick y Tony Pastor fueron contratados por Maiman de Hughes para iniciar la planta de rubí sintético Quantatron. Rick ideó métodos para producir polvo de pureza ultraalta, mientras que Tony mejoró el proceso de manipulación del quemador y del polvo. [15]
En 1962, cuando Smullin y Fiocco ya habían hecho rebotar el rayo de un láser de rubí de 50J y 0,5 milisegundos en la luna, y los soviéticos también, [33] Maiman había contratado a 35 personas para su laboratorio APL en Quantatron. Cuando sus fondos se agotaron porque el capitalista de riesgo fue absorbido, Maiman encontró un socio entusiasta en Union Carbide con quien cuidar su planta mejorada de rubí sintético, [15] y en 1962 Maiman fundó y se convirtió en presidente de Korad Corporation, que fabricaba Láseres de rubí de alta potencia. [10] [18] Entre otros desarrollos mientras estaba en Korad, Maiman apoyó a Hellwarth en su litigio de patente Q-switch contra Gould. [15] Después de que Union Carbide adquiriera completamente Korad en 1968, [16] cuando ejercieron la opción escrita en el contrato de capital de riesgo, [15] Maiman se fue para fundar Maiman Associates, una empresa de capital de riesgo propia.
Maiman recibió la patente estadounidense número 3.353.115 por sus "Ruby Laser Systems" el 14 de noviembre de 1967 y el cesionario Hughes Aircraft Company pagó 300 dólares por ella. Resultó ser la patente más rentable de Hughes. [15]
En 1971, Maiman fundó Laser Video Corporation y de 1976 a 1983 trabajó como vicepresidente de tecnología avanzada en TRW Electronics (ahora Northrop Grumman ). [3] : 232 Posteriormente se desempeñó como consultor de Laser Centers of America, Inc. (ahora LCA-Vision Inc.) y director de Control Laser Corporation. Maiman continuó su participación en el desarrollo y las aplicaciones del láser. Además de su patente para el primer láser funcional, Maiman fue autor de varias patentes sobre másers, láseres, pantallas láser, escaneo óptico y modulación. [34]
Antes de su muerte, Maiman ocupó un puesto de profesor adjunto en la Facultad de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad Simon Fraser , donde trabajó en el desarrollo de planes de estudio en biofotónica, fotónica e ingeniería óptica. [35]
Maiman recibió numerosos premios y reconocimientos a lo largo de los años por el desarrollo del primer láser. Se le concedió membresía en las Academias Nacionales de Ciencias y de Ingeniería . [21] Fue nombrado miembro de la Sociedad Estadounidense de Física , la Sociedad Óptica de América (OSA) y la Sociedad de Ingenieros de Instrumentación Fotoóptica (SPIE). [17] En 1962, Maiman recibió la Medalla Stuart Ballantine de Física del Instituto Franklin . [36]
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En 1966, Maiman recibió el Premio Oliver E. Buckley de Materia Condensada de la Sociedad Estadounidense de Física y el Premio de la Fundación Fannie y John Hertz por su contribución distinguida en el campo de la ciencia, [36] presentado en una ceremonia en la Casa Blanca por el presidente Lyndon B. Johnson . [37]
En 1976, Maiman recibió el premio RW Wood de la Optical Society of America por el "desarrollo pionero del primer láser". En 1980 recibió el premio Golden Plate de la American Academy of Achievement . [38] Recibió el Premio Wolf de Física 1983/84 [16] y también fue incluido en el Salón de la Fama Nacional de Inventores ese año. [10] [39] En 1987, Maiman recibió el Premio Japón [16] en Electroóptica por la "realización del primer láser del mundo". [40]
En 1994, fue admitido como miembro honorario del Real Colegio de Cirujanos de Inglaterra , el único miembro no médico ni real. La revista Time citó la invención del láser por parte de Maiman entre los veinte desarrollos tecnológicos más importantes del siglo XX. [41] Muchas universidades otorgaron a Maiman títulos honoríficos, el último de la Universidad Simon Fraser en 2002. [42]
El reconocimiento a Maiman y su invento del láser continuó póstumamente. En un obituario de 2007, el coinventor del máser, Charles H. Townes, describió el artículo de Maiman en Nature de 1960 sobre su láser como "probablemente más importante por palabra que cualquiera de los artículos publicados por Nature durante el siglo pasado". [43] El concurso anual de artículos estudiantiles Theodore Maiman se estableció en 2008, está financiado por los principales grupos de láser y es administrado por la Fundación OSA. [44] En 2010, las principales organizaciones científicas y de la industria de la fotónica organizaron numerosos eventos en todo el mundo para celebrar el 50 aniversario del primer láser de Maiman y los láseres posteriores bajo el paraguas de LaserFest. [45]
El Congreso de Estados Unidos aprobó una resolución celebrando la invención del láser y citando a Maiman. [46] También en 2010, el logro láser de Maiman fue reconocido como un hito IEEE , [42] y la Sociedad Estadounidense de Física presentó a Hughes Research Laboratories una placa para conmemorar el sitio histórico del primer láser del mundo. [47]
En 2011, Maiman fue reconocido por la Universidad de Stanford como un "héroe de la ingeniería de Stanford", citando su "rara combinación de formación avanzada en física e ingeniería combinada con una importante experiencia de laboratorio". [48] En 2014, la Academia Nacional de Ciencias publicó una memoria biográfica de Maiman que incluye un homenaje de Nick Holonyak, Jr. [49]
En 2017, la UNESCO declaró el 16 de mayo como el Día Internacional de la Luz, que se celebra cada año con numerosos eventos relacionados con el láser y la luz en todo el mundo. [50] Esa fecha conmemora el primer disparo exitoso de su láser por parte de Maiman.
Maiman murió de mastocitosis sistémica el 5 de mayo de 2007 en Vancouver , Columbia Británica, Canadá, donde vivía con su segunda esposa, Kathleen, [10] [51] a quien conoció el 13 de febrero de 1984. Tuvo una hija, llamada Sheri, con su primera esposa, Shirley, con quien se casó en 1956. Sheri Maiman murió de cáncer en 1988 a la edad de 30 años. [15]
