De Maser: De eerste stap

Al in de jaren dertig hadden wetenschappers een laser kunnen bouwen. Ze hadden de optische technieken en theoretische kennis, maar niets bracht deze samen.

De druk kwam rond 1950 uit een onverwachte richting.

Radarapparatuur die overbleef van de Tweede Wereldoorlog werd herwerkt om de straling te leveren. Veel van 's werelds beste natuurkundigen dachten aan manieren om moleculen te bestuderen door ze te baden met straling.

Charles Townes van de Columbia University had in de jaren dertig moleculen bestudeerd als natuurkundige en tijdens de oorlog had hij als elektronica-ingenieur aan radar gewerkt.

Het Office of Naval Research zette hem en andere natuurkundigen onder druk om de koppen bij elkaar te steken en een manier te bedenken om krachtige stralingsbundels te maken met steeds kortere golflengten.

In 1951 vond hij een oplossing. Onder de juiste omstandigheden - bijvoorbeeld in een resonerende holte zoals degene die worden gebruikt om radargolven te genereren - kan de juiste soort verzameling moleculen op zichzelf straling genereren.

Hij paste de inzichten van een ingenieur toe op de atomaire systemen van een fysicus. Townes legde het probleem voor aan Herbert Zeiger, een postdoctoraal student, en James P. Gordon, een afgestudeerde student.

In 1954 hadden ze het apparaat laten werken. Townes noemde het een MASER, voor "Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation".

De hoge mate van orde in dergelijke straling zou de maser, en later de laser, belangrijke praktische toepassingen geven. Townes was niet de enige in zijn gedachtegang.

Joseph Weber van de Universiteit van Maryland bracht soortgelijke ideeën in 1952 onafhankelijk uit. En Robert H. Dicke van Princeton werkte op een andere manier naar hetzelfde doel. Geen van beiden probeerde een apparaat te bouwen. In Moskou heeft A.M. Prokhorov en N.G. Basov dacht in dezelfde richting en bouwden in 1955 een maser.