רוי גלאובר (Roy J. Glauber): הפיזיקאי הצעיר שהסביר את האור
בגיל שבע-עשרה, רוי גלאובר כבר למד קורסים בפיזיקה באוניברסיטת הרווארד. בגיל שמונה-עשרה, הוא עסק בפיזיקה בלוס אלמוס, כאחד המדענים הצעירים ביותר שגויסו ל"פרויקט מנהטן", כשהוא עובד על משוואות הקשורות למתמטיקה של תגובת שרשרת גרעינית, אף שטרם הגיע לגיל החוקי המאפשר לו להצביע בבחירות. שישה עשורים לאחר מכן, העניקה לו האקדמיה השוודית פרס נובל, לא בשל כל עניין הקשור לפצצות, אלא על כך שהסביר לבסוף, במונחים קוונטיים קפדניים, מהו האור באמת.
מהברונקס ללוס אלמוס
גלאובר נולד ב-1 בספטמבר 1925, בעיר ניו יורק, והפגין כבר בילדותו חיבה למדע ולאופטיקה. הוא החל ללמוד באוניברסיטת הרווארד עוד בהיותו נער וסיים רק את שנתו השנייה כאשר באוקטובר 1943 גויס ללוס אלמוס. מאוחר יותר הוא נזכר בהפתעתו עם הגעתו – הוא לא תפס במלואו כי המעבדה החשאית במדבר ניו מקסיקו קיימת לצורך בניית פצצה אטומית. הוא הוצב לטפל בבעיות בדיפוזיית נייטרונים ובחישוב מסה קריטית, ועבד לצד רשימת פיזיקאים שכללה את קבוצת התיאוריה של הנס בתה (Hans Bethe), וכן את אדוארד טלר (Edward Teller), ריצ'רד פיינמן (Richard Feynman), סטניסלב אולם (Stanislaw Ulam) וג'ון פון נוימן (John von Neumann) – צוות עמיתים יוצא דופן עבור מי שזה עתה יצא מגיל ההתבגרות. הוא היה עד לניסוי טריניטי ב-16 ביולי 1945, וצפה בהבזק של הפיצוץ הגרעיני הראשון ממרחק של כמאתיים קילומטרים. עשורים לאחר מכן הוא תיאר את העבודה בזמן המלחמה פחות כניצחון ויותר כלקח מוקדם על טבעו של המחקר עצמו: הוא אמר שזה היה "האינדיקציה הברורה הראשונה שלי לכך שמדובר במחקר שאיש מעולם לא עשה קודם לכן".
חזרה לפיזיקה, ללא סיווג ביטחוני
כשהמלחמה הסתיימה ב-1945, חזר גלאובר להרווארד כדי להשלים את השכלתו שנקטעה בשל פרויקט הפצצה, וסיים תואר ראשון ב-1946, תואר שני ב-1948, ודוקטורט בתורת השדות הקוונטית בהנחיית ג'וליאן שווינגר (Julian Schwinger) בשנת 1949. לאחר לוס אלמוס, הוא קיבל החלטה מודעת להתרחק ממחקר מסווג למשך שארית הקריירה שלו, ובמקום זאת בחר לעסוק בפיזיקה תיאורטית טהורה. הוא בילה זמן במכון למחקר מתקדם בפרינסטון בעבודה לצד רוברט אופנהיימר (Robert Oppenheimer) ו-וולפגנג פאולי (Wolfgang Pauli), החזיק במשרה קצרה במכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech), ולאחר מכן חזר להרווארד ב-1952, שם נשאר לשארית חייו המקצועיים.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →הסבר על מהות האור
תרומתו המכרעת של גלאובר הגיעה בתחילת שנות ה-60, בחלקה עקב המצאת הלייזר זמן קצר לפני כן, מקור אור השונה מכל מה שמפיקות מנורות רגילות או השמש. פיזיקאים נזקקו לשפה מכנית-קוונטית קפדנית כדי לתאר את ההבדל בין אור לייזר קוהרנטי לבין האור הכאוטי הנפלט מלהט חם או מכוכב, וב-1963 גלאובר סיפק אותה. מאמרו בכתב העת Physical Review Letters – שהורחב מאוחר יותר למסגרת המכונה תורת הקוונטים של קוהרנטיות אופטית – הראה כיצד לתאר מתאמי פוטונים והתנהגות סטטיסטית של פוטונים בסוגים שונים של מקורות אור, ובכך ייסד למעשה את התחום שנקרא אופטיקה קוונטית. ועדת פרס נובל הכירה בתרומה זו באוקטובר 2005, והעניקה לגלאובר מחצית מפרס נובל לפיזיקה "על תרומתו לתורת הקוונטים של קוהרנטיות אופטית", כאשר המחצית השנייה חולקה עם ג'ון הול (John Hall) ותאודור הנש (Theodor Hänsch) על הישגים קשורים בספקטרוסקופיית לייזר מדויקת. זה היה פרס על בהירות תיאורטית: גלאובר לא בנה מכשיר חדש ולא צפה בחלקיק חדש, אלא סיפק את אוצר המילים המתמטי שאפשר לדיסציפלינה שלמה לתאר את מה שהיא רואה בפועל.
פרופסור בהרווארד ופיזיקאי ציבורי
גלאובר לימד בהרווארד במשך למעלה משישים שנה, הפך לאחד הפרופסורים לפיזיקה בעלי תקופת הכהונה הארוכה ביותר באוניברסיטה, והדריך דורות של סטודנטים בתורת הקוונטים. מחוץ לאולם ההרצאות, הוא הפך לדמות אהובה במוסד שונה לחלוטין: טקס פרס איג-נובל (Ig Nobel Prize) השנתי, אירוע סאטירי החוגג מחקרים בלתי סבירים, שם כיהן במשך עשורים כ"שומר המטאטא" בהתנדבות, כשהוא מטאטא מטוסי נייר מהבמה בין הענקת הפרסים. השילוב של חתן פרס נובל המנקה בסבלנות מופע קומי הפך לאחד הדימויים המזוהים ביותר עם הטקס ושיקף קו אירוני וענווה שעמיתיו ציינו לאורך כל הקריירה שלו. כשנשאל בשלב מאוחר בחייו איזו עצה יש לו למדענים צעירים, תשובתו הייתה נטולת יומרות באופן אופייני: "עשו את מה שמעניין".
מדוע רוי מכונה גאון
המקרה של גלאובר כגאון הוא מקרה של תעוזה תיאורטית שהופעלה ברגע הנכון בדיוק. הלייזר היה קיים עד 1960, אך לאיש לא היו הכלים המכניים-קוונטיים לומר במדויק מה הבדיל את האור שלו, מבחינה סטטיסטית ופיזיקלית, מהאור של נר או כוכב; גלאובר בנה את הכלים הללו למעשה מאפס, תוך יישום תורת השדות הקוונטית – אותה דיסציפלינה שלמד תחת ג'וליאן שווינגר – על בעיה שאופטיקה תיארה באופן קלאסי בלבד במשך מאות שנים. זוהי סוג המקוריות התיאורטית החד ביותר: ההכרה בכך שתחום שלם זקוק לשפה מתמטית חדשה ולאחר מכן כתיבתה. שנותיו בלוס אלמוס מסבכות נרטיב גאונות פשוט, עם זאת: הן מראות מוח מתמטי מבריק ומוקדם שפועל הרבה לפני התגלית שהפכה אותו למפורסם, על בעיה – תגובות שרשרת גרעיניות – שנבחרה עבורו על ידי כורח המלחמה ולא על ידי סקרנות. גלאובר עצמו נראה כמי שמותח את הגבול באותה דרך, ומתייחס לעבודה על קוהרנטיות אופטית, ולא לעבודה על הפצצה, כייעודו האמיתי, ובוחר במודע להתרחק מפיזיקה מסווגת ברגע שהמלחמה הסתיימה. החשבון ההגון הוא שהמתנה שלו הייתה תיאורטית ולא ניסויית או המצאתית – הוא הסביר מכונה שאחרים בנו, במקום לבנות אותה בעצמו – אך העומק והמקוריות של הסבר זה זיכו אותו במקומו כמייסד התחום.
מורשת
גלאובר נפטר ב-26 בדצמבר 2018, בניוטון, מסצ'וסטס, בגיל תשעים ושלוש. אופטיקה קוונטית, הדיסציפלינה שמאמריו מ-1963 ייסדו, מהווה כיום בסיס לטכנולוגיות החל מקריפטוגרפיה קוונטית ועד מחשוב קוונטי, ופיזיקאים עדיין מתארים את המצבים הסטטיסטיים של האור באמצעות "המצבים הקוהרנטיים" הנושאים את חותמו הרעיוני. בהרווארד, שם לימד כמעט ללא הפרעה מ-1952 ועד זמן קצר לפני מותו, ובטקס האיג-נובל, שבו המטאטא שלו הפך למוכר כמו מדליית הנובל שלו, הוא הותיר אחריו דיוקן שלם בצורה יוצאת דופן של מדען שלקח ברצינות באותה מידה את הקפדנות המדעית ואת אי-לקיחת עצמו ברצינות יתרה.