發現自然之美：諾貝爾物理獎1971

1971年的諾貝爾物理獎頒給英國籍匈牙利裔猶太人物理學家丹尼斯·蓋博 (Gábor Dénes，1900－1979)，得獎的理由是發明全像攝影。

Dennis Gabor (圖片取自wikipedia)

蓋博原名是 Günszberg Dénes，他出生於匈牙利布達佩斯的一個猶太家庭。 當時匈牙利還是奧匈帝國的一部份。1902 年，他們家獲准將姓氏從 Günszberg 改為 Gábor。

第一次世界大戰期間，他加入匈牙利砲兵在義大利北部服役。 戰後，他於 1918 年進入布達佩斯技術大學就讀工程，當時匈牙利政局混亂，所以他轉赴德國，在當時的柏林夏洛滕堡技術大學(現在的柏林技術大學) 就讀。 他對電子光學的興趣來自於他曾用陰極束示波器分析高壓輸電線路的特性。蓋博研究興趣擴展到其他電子束設備，如電子顯微鏡和電視管。最終，他於 1927 年撰寫了關於用陰極射線示波器記錄電路中瞬態 (Transients) 的博士論文。

1933 年，蓋博身為猶太人，無可奈何逃離了納粹統治下的德國，他被邀請到英國在沃里克郡拉格比的英國湯姆森休斯頓公司的開發部門工作。蓋博在研究增強電子顯微鏡效能手段時偶然發現全像術，而這項技術由該公司在1947年12月申請了專利 (專利號GB685286)。這項技術從一開始就應用於電子顯微技術中，在這個領域中被稱為電子全像術技術，但是全像術一直到1960年，第一個實用的同調光源，雷射，被發明了以後，才取得了實質性的發展。1948 年，蓋博離開公司，而轉任到倫敦帝國理工學院任教，並於 1958 年成為應用物理學教授，他在倫敦帝國理工學院一直待到 1967 年退休為止。

全像術是什麼呢? 它的英文名稱是 Holography ，這個字是由字根 holo- 和字尾 -graphy 所組成，holo- 代表的意思就是全部，全像術就是記錄在全像片 (Hologram) 上的對象，並非傳統相片的二維影像，只要觀看者調整觀看角度，就可以看到被拍攝物體其他面相。

這聽起來好像是一種黑魔術，其實只要重現全像片拍攝時的入射光線環境，就可以藉由光學原理，重建出一個立體的物體，彷彿物體真的在那裡一般。更具體一點說是這樣的:被物體所散射的光照射到記錄媒介上，這個時候，第二束被稱為參考光的光線也照射在記錄媒介上，讓這兩束光發生了干涉，產生看起來似乎是隨機的圖案，這個圖案被記錄媒介記錄下來，形成全像相片 (hologram)。如果使用與參考光完全相同的光線，參考光可以在相片上產生繞射，而繞射光和物體散射光一模一樣。如此一來，站在不同角度觀察全像相片，就可以看到那個物體的相應的影像了。

在雷射全像術中，全像相片是用雷射源記錄的，雷射光源的色調非常純正，可以使用各種設置，並且可以製作幾種類型的全像相片。通常雷射光束被分成兩束，一束稱為目標光束，另一束稱為參考光束。物體光束通過透鏡被擴展並用於照亮對象。記錄介質位於該光在被對象反射或散射後將照射到它的位置。介質的邊緣最終將作為觀察對象的窗口，因此在選擇其位置時要牢記這一點。參考光束被擴展並直接照射在介質上，在那裡它與來自對象的光相互作用以產生所需的干涉圖案。

與傳統攝影一樣，全像術也需要充足的曝光時間才能正確影響記錄介質。與傳統攝影不同，在曝光過程中，光源、光學元件、記錄介質和被攝體都必須在光波長的大約四分之一範圍內保持相對靜止不動，否則干涉圖案將變得模糊全像相片就會被破壞了。對於活體和一些不穩定的材料，只有使用非常強烈且極其短暫的雷射脈衝才能實現這一點，這是一種危險的過程，在科學和工業實驗室環境之外很少進行。

第一張實際記錄了三維物體的光學全像術相片是在1962年由蘇聯科學家尤里·丹尼蘇克(Yuri Denisyuk1927-2006 ) 所拍攝的。 與此同時，美國密西根大學雷達實驗室的工作人員艾米特·利思 (Emmett Leith, 1927-2005) 和尤里斯·烏帕特尼克斯(Juris Upatnieks, 1936)也發明了同樣的技術。不過他們三人都與諾貝爾獎無緣。

促使全像術在短短的一段時間內就蓬勃發展的關鍵原因是低成本的固體雷射器的大規模生產，如DVD播放機和其他的一些常用裝置中所使用的雷射器。這些雷射器對全像術的發展也產生了極大的促進作用。

除了全像術外，蓋博也多所涉獵，1963 年，蓋博出版了《發明未來 Inventing the Future》，在書中他討論了現代社會的三大威脅：戰爭、人口過剩和休閒時代。 這本書包含了現在眾所周知的表述“未來無法預測，但未來可以發明”。 他的下一本書《創新：科學、技術和社會Innovations: scientific, technological, and social 》於 1970 年出版，表達了他對作為破壞固有機制的創新技術的興趣。

退休後，他在義大利的羅馬附近的一個小鎮，拉維尼奧度過了大部分退休時光。此時，他對社會分析產生了興趣，並於 1972 年出版了《成熟的社會：對未來的看法The Mature Society: a view of the future 》。他還加入了羅馬俱樂部並監督了一個研究能源和技術變革的工作組。 該小組的研究結果發表在 1978 年的《超越廢物時代Beyond the Age of Waste》報告中，該報告是對後來才受到廣泛關注的幾個問題的早期警告。

蓋博於 1979 年 2 月 9 日在倫敦南肯辛頓的一家療養院去世，享壽七十九。