Кастлер открыл метод оптической ориентации атомов, позволяющий с помощью поляризованного света передвигать электроны в атомах с одного магнитного подуровня на другой. При вручении Кастлеру Нобелевской премии в 1966 году было отмечено, что его идея оптической «накачки» атомов сыграла ключевую роль в создании лазера Басовым, Прохоровым и Таунсом.
Фото: Wikipedia
То, что атомы химических элементов поглощают и испускают энергию исключительно порциями — квантами, было известно еще в начале XX века. На этом был построен спектральный анализ: атомам каждого элемента был присущ неповторимый спектр линий, по которому можно было безошибочно сказать, какой химический элемент их испускает при возбуждении, например, в магнитном поле. Но позже выяснилось, что каждая линия спектра в действительности представляет совокупность очень тонких и очень близко друг к другу расположенных линий, отражающих целую совокупность энергетических подуровней атома.
Оптическая спектроскопия не могла достаточно точно разделить близко расположенные линии подуровней, в ход пошли хитроумные способы возбуждения атомов в других диапазонах электромагнитного спектра, в частности радиоволнами. Кастлер отдал должное всем этим методам, но в итоге сумел вернуть квантовую механику в оптический диапазон, открыв способ управлять возбуждением атомов циркулярно поляризованным светом. Образно говоря, луч такого света, проходя через кристаллическую решетку прозрачного минерала, закручивался в штопор.
Практические последствия открытия Кастлера впечатляли. Это были не только лазеры и мазеры, но и самые точные на сегодня атомные часы, магнитометры, а сейчас даже новые технологии 3D-кино, не требующие двух проекторов (как, например в технологии IMAX 3D).
Но во Франции Кастлера больше помнят не как квантового механика, а как яркого и авторитетного сторонника объединенной Европы. Для него единая Европа была не выгодным политически и экономически проектом, а делом жизни. Родившийся в немецком Эльзасе и будучи де-факто немцем, он после Первой мировой войны стал французом, при оккупации Франции при Гитлере опять немцем, в 1944 году снова французом. В 1971 году он издал программную книгу своих стихов «Europe, ma patrie: Deutsche Lieder eines franzoesischen Europaeers» («Европа, моя родина: немецкие песни французского европейца»). Он умер в 1986 году, не дожив до подписания в 1992 году маастрихтского «Договора о создании Европейского союза», но по праву может считаться один из главных его идеологов.
Сергей Петухов