Нобелевская премия по физике  2009

Чарлз Као
(1933)
За выдающиеся достижения, касающиеся передачи световых сигналов в волокнах и развитие оптических систем передачи данных
Биография Фотогалерея





Американский физик китайского происхождения Чарлз Куэн Као родился 4 ноября 1933 года в Шанхае.

С давних времен семья Као считалась зажиточной, так как прежние поколения были умелыми земледельцами. Дети каждого поколения получали хорошее образование. Не стал исключением и Чарлз. С раннего детства он и его младший брат Тимоти изучали китайскую классику. Всячески способствовал этому дед Чарлза - Гао Чуйвань. Дед был поэтом и сочинял прекрасные стихи, которые записывал традиционным каллиграфическим методом. Дед также коллекционировал книги и был членом революционной организации Нан Ше, которая принимала участие в Синьхайской революции 1911 года.

Из-за утраты двух старших братьев, Чарлз и Nимоти росли очень избалованными, но под постоянной опекой нянь. Обучение мальчиков происходило на дому. Приходили два учителя, один преподавал "столбы" конфуцианства и заставлял цитировать заученные строки наизусть, другой преподавал английский язык.

В десять лет Чарлз был отдан в школу. Первый день для него был шокирующим: он еще никогда не видал столько кричащих и бегущих детей. Школа, в которой учился Чарлз, была многонациональной. Способствовало этому то, что дом семьи Као находился во французском сеттльменте. Благодаря такому стечению обстоятельств семья практически не пострадала от ужасов японской оккупации. Поэтому большую часть свободного времени семья Као проводила за бриджем и другими карточными играми. С окончанием войны с Японией проблемы не окончились, на территории Китая начала заправлять Красная Армия. Нередко в доме возникали дискуссии о выезде из Китая.

В 1948 году семья покинула Шанхай. Ненадолго пробыв на Тайване, они обосновались в Гонконге. С помощью родственников матери, они сразу нашли уютную квартиру, а Чарлз с братом были зачислены в колледж Святого Джозефа, где учились их двоюродные братья. В колледже Чарлзу пригодилось знание английского языка, поскольку на нем велось обучение. Аттестат зрелости он получил в 1952 году. Позже Чарлз скажет, что одноклассники запомнили его как исключительного тихоню, поскольку он никогда не интересовался спортом, практически ни с кем не разговаривал, а занимался только учебой.

После получения среднего образования, Чарлз хотел продолжить обучение в Гонконгском университете. Но после войны это учебное заведение не могло дать тот уровень знаний, который ему был нужен. Чарлз хотел изучать электротехнику, и поэтому обратился в Британское посольство в способствовании его выезду в Великобританию. Помощь была оказана и в 1953 году он на лайнере "P&O" отправился в Англию.

В Лондоне он поступил в Политехнический университет Вулвич (который позже был преобразован в Гринвичский университет). В 1957 он получает степень бакалавра по электротехнике.

После окончания университета он устроился на работу в Standard Telephones & Cables (STC), британскому филиалу американской International Telephone & Telegraph (ITT). Около года он работал как стажер. Ему понравилось, и он остался еще на 2 года. В течение трех лет пребывания в STC он встретил свою будущую жену Гвен, которая работала в той же фирме этажом выше. После этого, чувствуя, что нужно двигаться дальше, Као устраивается в Политехнический университет Лафборо.

Однажды высшее руководство STC получило отчеты об исследованиях Као и незамедлительно предложило должность в научно-исследовательской лаборатории, которая находилась в Харлоу. Дабы дать дополнительный стимул, в Харлоу сразу нашлась работа для жены Чарлза. Университет не хотел мирно отпускать Чарлза, так как он с женой взял ипотеку под поручительство учебного заведения . Но к счастью, адвокаты STC быстро решили все проблемы. После этого судьба на 30 лет связала Као с STC.

В 1965-ом Чарлз получил степень доктора философии в Имперском колледже Лондона.

В 1966 году Као совместно с Джорджем Хокхэмом совершает новаторское открытие, из которого следует, что высокие потери в передаче данных по волокну вызваны не самой технологией, а примесями в стекле. Результаты своих исследований он представляет в том же году. Позже выходит его отчёт с изложением ключевых особенностей волоконно-оптических телекоммуникационных технологий. Изложенные в этом документе идеи по использованию волокна для потребностей связи являются основой телекоммуникаций сегодняшнего дня.

В то время стандартный уровень затухания сигнала составлял 100 дБ/км. Оптоволокно имело ограниченную сферу применения, например, использовалось в медицине для передачи изображения из желудка пациента. В своем отчете Чарлз обосновывает, что можно уменьшить затухание до 20 дБ/км, то есть дальность передачи можно довести до 100 км, если увеличить прозрачность стекла. Это был невероятный прорыв, ибо никто раньше предположить не мог, что такое теоретически возможно. Работа Као была первой на эту тему, и породила целую волну научных изысканий от других исследователей. В 1971 году американская компания Corning Glass Works изготовила первый километровый образец оптоволокна из плавленого кварца. Новый материал позволил уменьшить затухание до 17 дБ/км, а добавка диоксида германия снизила его до 4 дБ/км. В наше время лучше образцы оптоволокна имеют показатель затухания менее 0,2 дБ/км.

Као первым предложил использовать волоконно-оптические кабели для передачи информации на большие расстояния (до этого их дальность ограничивалась несколькими метрами). По началу в эту идею мало кто верил, но личная роль учёного в процессе инженерной и коммерческой реализации проекта в корне изменила индустрию телекоммуникаций.

В 1967 году родители Као эмигрировали в Англию, чтобы быть поближе к сыну и внукам (в 1961 у Чарлза и Гвен родился сын, а в 1963 - дочь).

В 1970-ом он просит у руководства STC отпуск на 2 года, для формирования факультета электротехники в Гонконгском университете. Два года растянулись на четыре... Но после первого же выпуска своих студентов, Чарлз незамедлительно возвращается на работу в STC, чтобы не отстать от событий в области исследования оптоволокна. Также, за 4 года он очень соскучился по родителям, которые продолжали жить в Харлоу.

В 1974 году проект, над которым работал Чарлз еще в 1966 году, благодаря техническому прогрессу подошел к стадии разработки подготовки производства. Настало время, чтобы реконструировать телекоммуникационные системы во всем мире. Поэтому ITT переводит Као на завод в Роаноке (штат Вирджиния). Сначала он получил должность руководителя исследовательских работ, позже вице-президента, а потом и Директора электрооптического отделения. В это время он часто он посещает различные лаборатории в Европе, чтобы быть в курсе последних разработок.

К 1980-ым годам оптоволокно во всем мире было проложено в больших количествах, промышленность его производства развивалась бешеными темпами. Поэтому правление компании назначило Као координатором, отвечающего за все научно-исследовательские действия в этом направлении. Для этого Чарлз переезжает в главный офис компании в Коннектикут. Должность дала ему полную свободу действий. Пользуясь своим положением он создает Оптоэлектронный технологический проект "Терабит". Задание для этого проекта было достигнуть передачи данных в несколько терабит за секунду. С заданием справились на отлично - скорость была достигнута. Позже Чарлз Као скажет: "Интернет родился!".

В 1986 году снова поступает предложение от Гонконгского университета. Као принимает предложение, и руководит университетом с 1987 по 1996. Такое странное решение было вызвано не столько предложением Гонконга, как то, что компания ITT начала продажу всех технических подразделений компании Alcatel. Потом работал генеральным директором компании Transtech.

В 1996 году в честь учёного назван астероид Каокуэн, открытый в 1981 году.

В 2000 году основывает Академию развития независимого образования (Independent School Foundation Academy).

В начале 2004 года у Као обнаружили слабые признаки болезни Альцгеймера, которой ранее страдал его отец.

В 2009 году Чарлз переехал в Калифорнию, чтобы быть поближе к своим детям, которые работают в Кремниевой долине.

В 2009 году Чарлзу Као была присуждена Нобелевская премия по физике "за выдающиеся достижения, касающиеся передачи световых сигналов в волокнах и развитие оптических систем передачи данных".

Као также награжден Премией Мори (1976), Премией Ранка (1978), премией Эрикссона (1979), Медалью Белла (1985), Премией Общества Маркони (1985), Медалью Фарадея (1989), Премией Макгруди (1989), Орденом Британской империи (1993), Золотой медалью Великобритании (1995), Медалью принца Филиппа (1996), Премией Японии (1996), Премией Дрейпера (1999), Золотой медалью Гонконгского инженерного института (2006).

Као является членом Лондонского королевского общества, Китайской академии наук, Европейской академии наук и искусств, тайваньской Academia Sinica.