De eigenwijze doorzetter Theodore Maiman fabriceerde in 1960 de eerste laser dankzij een bijzondere combinatie van kennis, kunde en karakter. Hij was een echte uitvinder, die niet helemaal serieus werd genomen door het wetenschappelijke establishment. En de pers had het aanvankelijk ook niet zo op zijn ‘death ray’. In dit fictieve interview blaast Maiman stoom af. “Ik laat me niet gauw uit het veld slaan.”
Tien jaar nadat Maiman het eerste exemplaar aan de praat kreeg waren er allerlei typen lasers in gebruik, onder andere voor het snijden en lassen van metalen. Inmiddels kan niemand meer zonder.
Zonder laser is geen DVD te bekijken, geen tattoo te verwijderen en geen tunnel meer aan te leggen. In de natuurwetenschappen is het één van de meest gebruikte instrumenten. Het scala aan toepassingen van de laser is indrukwekkend.
De laser is één van de meest gebruikte uitvindingen op aarde. U bent er vast heel erg rijk mee geworden?
“Nou nee, was dat maar waar. Ik heb altijd een goede boterham kunnen verdienen, maar ik ben niet rijk geworden van een laserpatent. Het idee voor de laser, eerlijk is eerlijk, komt van Bell Labs in New Jersey. Charles Townes had daar in 1954 een apparaat gemaakt dat coherente microgolfstraling kon genereren. Hij noemde dat een maser. In juli 1958 vroegen ze patent aan op een apparaat dat hetzelfde kunstje met licht zou kunnen: de laser. Maar dat was alleen maar een idee. Er was nog geen werkend apparaat.”
“Dat patent heeft trouwens nog tot veel gedoe geleid met Gordon Gould, die eerder als promovendus bij Townes had gewerkt. Gould kon aan de hand van zijn labjournaal bewijzen dat hij in 1957 al een eerste ontwerp had gemaakt. Na een lange strijd kreeg Gould in 1987 een aantal patenten op zijn naam geschreven. Het leverde hem vele miljoenen op, maar ook hij beschikte in 1957 nog niet over een werkende laser.”
Vindt u dan dat die miljoenen eigenlijk u toekwamen?
“Tja, wat zal ik daarvan zeggen. Het idee is door anderen gepatenteerd, daar kan ik niets meer aan doen. Maar Gould is natuurlijk niet de uitvinder, en Bell Labs ook niet. Ook al denken ze daar van wel. Zo presteerden ze het om al in 1998 het veertigjarig bestaan van de laser te vieren. Terwijl ik toch echt pas in 1960 het allereerste werkende exemplaar heb weten te maken. Op 16 mei om precies te zijn.”
Dat is inderdaad merkwaardig. Bell Labs pronkt ook met de Nobelprijs die Charles Townes in 1964 in Stockholm voor de maser en laser mocht ophalen. Vindt u dat niet frustrerend?
“Nou, dat valt wel mee hoor. Alexander Bell, Thomas Edison en de gebroeders Wright hebben ook nooit een Nobelprijs gekregen. Ik bevind me dus in goed gezelschap. Verder had die Nobelprijs vooral betrekking op de theoretische basis. Townes moest zijn prijs ook delen met de Russen Basov en Prochorov. Je zou kunnen zeggen dat het werk van de Nobelprijswinnaars de weg heeft geplaveid die tot de laser leidde.”
“Wat me nog wel altijd dwars zit is hoe er in wetenschappelijke kring op mijn ontdekking is gereageerd. Ik wilde het graag bekend maken in het vooraanstaande Physical Review Letters, maar die wezen me zo ongeveer per kerende post af. Omdat mijn werk te toegepast zou zijn. Terwijl ze nota bene een half jaar later wel over een andere laser publiceerden, ontwikkeld bij IBM.”
“Ik denk dat het gewoon jaloezie was. Ik was natuurlijk niet de enige die aan de laser werkte; toen bekend werd dat Townes de maser had gemaakt gingen veel laboratoria hard aan het werk om een werkende laser in handen te krijgen. Ik werkte destijds bij Hughes Research Laboratories, onderdeel van vliegtuigfabrikant Hughes Aircraft. Onze core business was de bouw van vliegtuigen en militaire systemen. En dan maak ik met een budget van 50.000 dollar een werkende laser, terwijl gerenommeerde onderzoeksinstituten met miljoenenbudgetten geen resultaat boeken. Maar goed, Nature wist mijn werk op waarde te schatten en op 6 augustus 1960 stond mijn ontdekking daar wel in.”
Het artikel waarin Theodore Maiman de ontdekking van de laser wereldkundig maakt.
NatureAls ik goed ben geïnformeerd dan stond het nieuws al eerder in de kranten. Het viel me op dat veel journalisten over een ‘dodelijke straal’ schreven. Hoe kwamen ze daar eigenlijk bij?
“Ja daar kan ik nu nog kwaad over worden. Op 7 juli 1960 hadden we een persconferentie georganiseerd om de uitvinding alvast te kunnen claimen. We vertelden toen welke toepassingen we voor de laser zagen: communicatietechnologie, het lassen en snijden van metalen, dat soort dingen. Een paar journalisten bleven maar doorzeuren over mogelijke militaire toepassingen. Uiteindelijk heb ik ze gezegd dat je zoiets nooit kunt uitsluiten. Toen waren de rapen gaar natuurlijk.”
“Ik stond overal in de kranten als de man van de ‘death ray’. Ik ben daar later nog vaak op aangesproken. Onterecht natuurlijk. Uiteindelijk heeft de laser veel meer goed dan kwaad gedaan. Denk maar aan alle mogelijke medische toepassingen. En wat te denken van het internet zoals jullie dat nu kennen. Dat hangt van glasvezelkabels aan elkaar – zonder lasers zouden die niet kunnen functioneren.”
De onderdelen van Maimans eerste robijnlaser. Bovenaan de behuizing, onderaan rechts het robijnkristal en links de omhullende flitslamp. Scroll naar beneden voor een verdere verklaring van de onderdelen.
Wikimedia CommonsHoe kan het eigenlijk dat u, als relatieve eenling, eerder een laser wist te fabriceren dan grote instituten als Bell Labs, IBM, Siemens en Westinghouse?
“Daar kan ik op verschillende manieren een antwoord op geven. Om te beginnen was ik enorm gemotiveerd. Dat heb ik van mijn vader, die me van jongs af aan heeft gestimuleerd om iets te doen dat van betekenis zou zijn. Hij zette zich zelf als elektrotechnicus altijd in om de geneeskunde vooruit te helpen en ontwikkelde bijvoorbeeld een elektronische stethoscoop.”
“Ten tweede ben ik een doorzetter. Ik laat me niet gauw uit het veld slaan. Zo wilde ik graag natuurkunde gaan studeren bij Stanford University. Na twee afwijzingen lukte het me uiteindelijk om daar binnen te komen via de studie elektrotechniek. Ik deed er allerlei natuurkundevakken en werd uiteindelijk toegelaten tot die opleiding.”
“Alles wat ik bij Stanford gedaan heb, bij mijn afstuderen en mijn promotie-onderzoek, kwam samen in het project rond de laser. Ik wist veel van optica, van elektronica en van natuurkunde, en ik had veel ervaring opgedaan in het werken met robijn – het materiaal waarmee ik uiteindelijk de eerste laser wist te maken.”
Dat was op zich al bijzonder. Niemand had gedacht dat zoiets mogelijk was. Waarom u wel?
“Omdat ik eigenwijs ben. Er is een raar mechanisme dat ik zelf altijd het goeroe-effect noem: als de gevestigde orde een bepaalde weg inslaat, dan volgt de massa. Dat zie je ook in de wetenschap. Ik zie mezelf als een vrijdenker, ik ben bereid om onorthodoxe paden te bewandelen. Dat heb ik met de laser ook gedaan. Niemand dacht dat je in een materiaal zoals robijn voldoende energie zou kunnen pompen om er een laser van te maken.
De doorbraak kwam eigenlijk toen we stroboscopische flitslampen op het spoor kwamen.”
“Die bleken enorm veel licht te produceren. Ik had al vrij snel in de gaten dat je met dat flitslicht een robijnkristal tot lasergedrag kon stimuleren. Het duurde nog een hele tijd om de robijnstaaf op de juiste manier te prepareren, maar toen het eenmaal zover was werkte het perfect!”
De eerste robijnlaser en zijn onderdelen.
Wikimedia CommonsMet zijn demonstratie van een werkende laser lijkt Maiman – achteraf bezien – precies op tijd te zijn geweest. De dure projecten van ‘de concurrentie’ stonden behoorlijk onder druk; overal dreigden geldschieters projecten stop te zetten. Dankzij het succes van Maiman keerde het tij en werden overal ter wereld allerlei lasertypen ontwikkeld. Had hij destijds zijn uitvinding niet gedaan, dan zag de wereld er vandaag misschien wel heel anders uit.
