Charles Hard Townes oli Ameerika füüsik ja leiutaja. Talle anti ühiselt Nobeli füüsikapreemia töö eest, mis käsitles maseri teooriat ja rakendamist, ning muu maseriseadmetega seotud kvantelektroonika alal tehtud uurimistöö eest. See on kaasaegse eksperimentaalse uurimistöö üks olulisemaid avastusi ja hiljem aitas seda laserite väljatöötamisel. Teise maailmasõja ajal tegeles ta ulatuslikult radaripommide ja süsteemide kavandamisega ning viis läbi ka esialgseid uuringuid raadioastronoomia alal. Just pärast sõda andis Townes oma kõige olulisema panuse gaaside kõrge eraldusvõimega spektroskoopia täiustamisse elektromagnetilise spektri mikrolaine piirkonnas. Ta oli osa meeskonnast, kes avastas kõigepealt kosmoses keerukad molekulid ja tegi kindlaks Linnutee galaktika musta augu massi. Peale teaduse huvitas teda ka looduslugu. Ta on saanud mitmeid auhindu, nagu Richtmyeri mälestusauhind, Stuart Ballantine'i medal, Wilhelm Exneri medal, SPIE kuldmedal ja kuldse hane auhind. Charles Hard Townes oli sügavalt usklik mees ja Kristuse Ühendatud Kiriku liige. Tema uudishimu ja kristlikel vaimsetel doktriinidel põhinev tugev optimism andsid talle jõudu mõne olulise füüsika eksperimentaalse töö läbiviimiseks.
Lapsepõlv ja varane elu
Charles Hard Townes sündis 28. juulil 1915 Greenville'is Lõuna-Carolinas. Ta oli Ellen Sumter Townes ja advokaat Henry Keith Townes poeg.
Ta osales Greenville'i riigikoolides ja lõpetas 1935. aastal Furmani ülikooli füüsika bakalaureuse kraadi ja tänapäevaste keelte bakalaureuse kraadi.
1937 sai Townes magistrikraadi füüsika alal Duke'i ülikoolis.
1939. aastal teenis ta doktorikraadi California Tehnoloogiainstituudis, kus töötas isotoopide eraldamise ja tuumakeerutuste alal.
Karjäär
1939. aastal alustas Townes oma karjääri Bell Telephone Laboratories, Inc. tehnilise töötajana.
1950 määrati Townes Columbia ülikooli professoriks.
1950–1952 töötas ta Columbia kiirguslabori tegevdirektorina ja 1952–1955 füüsikaosakonna juhatajana.
Aastal 1951 töötas Charles Hard Townes välja uue viisi koherentse kiirguse kiirte loomiseks või mikrolaine võimenduseks kiirguse stimuleeritud emissiooni (Maser) abil.
Detsembris 1953 ehitasid Townes, James P. Gordon ja H. J. Zeiger Columbia ülikoolis esimese ammoniaagi masteri, mis võimaldas mikrolaineid võimendada sagedusega 24,0 gigahertsi.
Aastal 1955 avaldas ta koos A. L. Schawlow'iga "Mikrolaine spektroskoopia".
Aastal 1958 töötas Townes ja füüsik A. L. Schawlow maseritehnoloogia äärmiselt kontsentreeritud valguskiirte tootmiseks, mida nad nimetasid “laseriks”. Neile anti laserpatendid 1960. aastal.
Aastatel 1959–1961 töötas ta Washingtonis, D.C-s Kaitseanalüüsi Instituudi asepresidendina ja teadusdirektorina, kus ta töötas riigikaitse ja välispoliitika küsimustes.
Aastatel 1961–1967 töötas Townes Massachusettsi tehnoloogiainstituudis nii provossiidi kui ka füüsikaprofessorina.
1967. aastal määrati ta Berkeley California ülikooli füüsikaprofessoriks, kus ta pälvis 2015. aastal emeriitprofessori staatuse.
Aastatel 1966– 1970 oli Townes NASA teaduse nõuandekomitee esimees Apollo Kuu maandumisprogrammis.
1983. aastal nimetati ta paavstlikuks teaduste akadeemiaks ja 1994. aastal Venemaa teaduste akadeemia välisliikmeks.
1995. aastal avaldas ta oma raamatu “Waving (Masters of Modern Physics)”.
Suuremad tööd
Townes avastas viisi iseseisva ergastusega ostsillaatori tootmiseks, mis võimendaks signaale stimuleeritud emissiooni abil. Seda seadet tuntakse kui mikrolainete võimendamist kiirguse stimuleeritud kiirguse kaudu ehk lühidalt kui "maser". Seda töödeldakse gaasilise ammoniaagiga ja see on kasulik kvanttasandi katsetes. Seda seadet kasutatakse ka pikamaaradarites, mikrolaineühenduses ja raadioastronoomias.
California ülikooli professorina töötamise ajal algatas ta raadio- ja infrapuna-astronoomia programmi, mis viis keerukate molekulide avastamiseni tähtedevahelises keskkonnas.
Auhinnad ja saavutused
Aastal 1964 pälvis Townes Nobeli füüsikapreemia oma uurimistöö eest kvantelektroonikas, mis viis meistri arendamiseni. Ta jagas auhinda kahele vene teadlasele N. G. Basovile ja Aleksandr Prokhorovile, kes olid iseseisvalt töötanud sarnaste seadmete leiutamise nimel.
Peale selle pälvis Townes mitmeid auhindu, näiteks Riikliku Teaduste Akadeemia füüsika Comstocki auhind (1958), Ameerika füüsikaõpetajate liidu Richtmyeri mälestuspreemia (1959), David Sarnoffi elektroonikaauhind Elektri Instituudi poolt. ja elektroonikainseneride ning Ameerika Kunstiteaduste Akadeemia (1961) Rumfordi auhinna, riikliku teadusmedali (1982), Templetoni auhinna (2005), Nancy DeLoye Fitzroy ja Roland V. Fitzroy medali Ameerika mehaanikainseneride seltsilt (2012).
24. mail 2008 sai Townes Redlandsi ülikoolilt humaannete kirjade audoktori ja 14. mail 2011 Texase A&M ülikooli teaduse audoktori kraadi.
Isiklik elu ja pärand
Townes abiellus 1941. aastal kodutu aktivisti Frances H. Browniga. Paar elas Californias Berkeleys ja neil oli neli tütart Linda Rosenwein, Ellen Anderson, Carla Kessler ja Holly Townes.
27. jaanuaril 2015 suri ta 99-aastaselt Oaklandis, Californias.
Trivia
1951. aastal, oodates restorani avamist, tabas tema meistri läbimurre esmakordselt Townesi ja ta kirjeldas ümbriku tagaküljel olevaid plaane.
Kiired faktid
Sünnipäev 28. juuli 1915
Rahvus Ameerika
Kuulsad: füüsikudAmeerika mehed
Surnud vanuses: 99
Päikesemärk: Leo
Tuntud ka kui: Charles Hard Townes
Sündinud: Greenville, Lõuna-Carolina, USA
Kuulus kui Füüsik
Perekond: Abikaasa / Ex-: Frances H. Brown isa: Henry Keith Townes ema: Ellen Rasked lapsed: Carla Townes, Ellen Townes, Holly Townes, Linda Townes Surnud: 27. jaanuaril 2015 surmakoht: Oakland, California, USUS osariik : Lõuna-Carolina avastused / leiutised: Laser, Maser Rohkem Fakte haridus: 1939 - California Tehnikainstituut, Furmani ülikool, Duke University auhinnad: Comstocki auhind füüsikas (1958) John J. Carty auhind (1961), Stuart Ballantine'i medal (1962) Noor Medal ja preemia (1963) Nobeli füüsikapreemia (1964) IEEE aumärk (1967) Mem RS-i eest (1976) Riiklik teadusmedal (1982) Lomonosovi kuldmedal (2000) Vannevar Bushi auhind (2006) SPIE kuldmedal (2010) ) Kuldse hane auhind (2012)
