查尔斯·哈德·汤斯简介

雷达技术涉及到微波的发射和接收，而微波是指频谱介于红外和无线电波之间的电磁波。在哥伦比亚大学，汤斯以最全面的方式孜孜不倦地致力于这个课题。汤斯渴望有一种产生高强度微波的器件。通常的器件只能产生波长较长的无线电波，若打算用这种器件来产生微波，器件结构的尺寸就必须极小，以致于无实际实现的可能性。1951年的一个早晨，汤斯坐在华盛顿市一个公园的长凳上等待饭店开门，以便去进早餐。这时他突然想到，如果用分子，而不用电子线路，不是就可以得到波长足够小的无线电波吗？分子具有各种不同的振动形式，有些分子的振动正好和微波波段范围的辐射相同。问题是如何将这些振动转变为辐射。就氨分子来说，在适当的条件下，它每秒振动24，000，000，000次，因此有可能发射波长为1.25厘米的微波。他设想通过热或电的方法，把能量泵入氨分子中，使它们处于“激发“状态。然后，再设想办法使这些受激的分子处于具有和氨分子的固有频率相同

有许多有趣的用途。氨分子的振动稳定而精确，用它那稳定精确的微波频率，可用来测定时间。这样，脉泽实际上就是一种“原子钟”，它的精度远高于以往所有的机械计时器。脉泽还可以用来向不同的方向发射微波束。如果以太存在的话，那么地球在以太中运动，于是频率将随方向而变化。1960年1月做了这个试验，结果是波长没有发生变化。这个实验的精度是前无先例的，能测出小到10^-12的相对频率偏差，这更确凿地证实了七十多年前迈克耳孙-莫雷的实验结果，这个实验以及当时发现不久的穆斯堡尔效应，都证实了爱因斯坦的相对论理论。汤斯意识到，若用固体分子来替代氨分子，根据肖克利所建立的固体和新概念，用途更广泛的装置也能制成。在五十年代后期，汤斯和其他一些科学家确实制成了固体脉泽。这种脉泽在放大微波信号时所造成的随机辐射（“噪声”）比以往的任何放大方式都低得多，这意味着它对极微弱信号的放大远比其它已知的方法更为有效。1960年，用

荣获了1964年诺贝尔物理学奖。

2015年01月27日，有“激光之父”之称的美国诺贝尔物理学奖得主、激光的共同发明者查尔斯·哈德·汤斯辞世，享年99岁。