היום לפני: הקרב על אלומת האור

במשך שנים רבות אלומות אור מסתוריות ורבות עוצמה כיכבו רק בסיפורי מדע בדיוני. היום אנחנו כבר רגילים לנוכחותן בחיינו, עד כדי כך שלא תמיד אנו שמים לב לקיומן. הנקודה שבה נפרץ הגבול בין עולם הדמיון העתידני למציאות היומיומית הייתה ב-22 במרץ 1960, אז נרשם הפטנט הראשון על מכשיר שנקרא "לייזר".

אף על פי שכולנו משתמשים בשם "לייזר", רק מעטים יודעים את פירושו. לייזר הם ראשי תיבות באנגלית של המילים "הגברת אור על ידי פליטה מאולצת של קרינה" (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation). לטכנולוגיה הזאת יש שימושים שגורים מאוד, כמו קורא הברקודים במרכול או המדפסת במשרד, אבל נמצא אותו גם בחזית הטכנולוגיה, במערכות נשק מתקדמות, במכשור רפואי ובמחקר בכל תחומי מדעי הטבע.

בבסיסו מדובר בסך הכל במכשיר המייצר אלומה מגלי אור באורך זהה, אבל הוא הביא למהפכה של ממש בתחומים רבים, עד כדי כך שכיום נמכרים בכל שנה לייזרים בכעשרה מיליארדי דולרים. בהתחשב בממדי ההמצאה ובחשיבותה, לא מפתיע שהסיפור מאחורי הפטנט ללייזר כולל לא מעט דרמה, כשעל הכף ניצבים מאבקי כוח, יוקרה והרבה מאוד כסף.

מקצרים את הגלים
בשנות ה-50 של המאה ה-20 היה ברור לפיזיקאים ששליטה על קרינה אלקטרומגנטית (או בשמה העממי – אור) היא המפתח למהפכות טכנולוגיות רבות. המדענים התחילו להשיג שליטה בגלים ארוכים ועשו מאמצים כבירים לשלוט גם בגלים קצרים יותר.

במחצית הראשונה של המאה הצליחו מדענים הצליחו לשלוט בגלי רדיו באורך של מטרים בודדים והובילו מהפכת תקשורת. עם שנים הושגה שליטה גם בגלים קצרים יותר באורך של סנטימטרים בודדים ולאחר מכן מילימטרים בודדים, דבר שאפשר מהפכה באסטרטגיה הצבאית בזכות המצאת המכ"מ (רדאר). בשנות ה-50 נכנס לשימוש בחזית המדע מכשיר בשם מייזר, שהשתמש בגלים עוד יותר קצרים – גלי מיקרו, בעיקר במחקר מדעי.

השלב הבא המתבקש היה לנסות ולשלוט בגלים תת-אדומים באורך מיקרון בערך, ומדענים רבים עסקו בפיתוח הטכנולוגיה הזו. רובם הגדול לא השכילו לראות שעל פי משוואות הפליטה המאולצת של איינשטיין, ובהתחשב בטכנולוגיה שהייתה קיימת בתקופתם, כדאי לדלג על תחום התת-אדום ולנסות לשלוט בגדלים קצרים יותר ששייכים כבר לתחום הנראה.

מספרים שבשנת 1957 שוחח גורדון גולד (Gould), סטודנט לדוקטורט באופטיקה באוניברסיטת קולומביה, עם צ'רלס טאונס (Townes), אחד הפרופסורים המובילים בתחום. בשיחתם הם חלקו מחשבות על פליטה מאולצת של אור בתחום הנראה. שניהם הבינו כנראה שהצד השני חושב על רעיון דומה לשלהם ומדובר ברעיון גדול. בשלב הזה חש גולד, שהיה רק דוקטורנט ולא מומחה בעל שם עולמי כמו טאונס, שעליו לכתוב את כל רעיונותיו במחברת מעבדה רשמית כדי שטאונס לא יקדים ויפרסם אותם. בדפי המחברת עמוסי הרעיונות של גולד הופיע בפעם הראשונה השם "לייזר".

גלים סוערים
באפריל 1959 גולד עבד כבר בחברת TRG  והגיש איתה פטנט על הרעיון החדש שלו, רק כדי לגלות שטאונס וגיסו ארתור שולוב, שהועסקו במעבדות בל המפורסמות, הגישו פטנט על רעיונות דומים כבר תשעה חודשים לפניו.

ב-22 במרץ 1960 אישר משרד הפטנטים האמריקני את הפטנט של מעבדות בל, טאונס ושולוב. אבל מבחינת גולד הסיפור היה רחוק מסיומו. הוא תבע זכות ראשונים על הרעיונות שהוצגו בפטנט, ומאבק משפטי ארוך וקשה יצא לדרך. ככל שהשנים נקפו תעשיית הלייזרים הלכה וגדלה ואיתה השווי והמשמעות של הפטנט והתביעה. לכל הצדדים היה ברור שמדובר לא רק בכבוד ויוקרה אלא גם בהרבה מאוד כסף. רק ב-1987 הגיע לסיומו אחד ממאבקי הפטנטים הגדולים בהיסטוריה, כשידו של גולד על העליונה.

אף על פי שהמאבק המשפטי תם, הקרדיט על ההמצאה עדיין שנוי במחלוקת. יש טוענים שטאונס היה זה שפיתח תיאוריה מקיפה וברורה שהייתה הבסיס הלוגי להמצאה, בעוד שגולד שרבט שברי רעיונות לא מבוססים במחברתו. הצד השני טוען שטאונס היה שבוי בתפיסות מיושנות ורק החשיבה היצירתית והרעננה של גולד אפשרה את המצאת הלייזר.

בנימה כללית יותר, קשה לתת קרדיט על המצאה לאדם אחד. בדרך כלל מדובר ברצף של רעיונות ופריצות דרך קטנות של אנשים רבים ולאורך זמן רב. לראיה, איש מגיבורי סיפור הפטנט לא הצליח להדגים את הלייזר לבדו, ודווקא מעבדות יוז היו אלה שהציגו לראשונה מכשיר לייזר פועל במאי 1960. ואולי הקרדיט מגיע בכלל לאלברט איינשטיין, שהגה את הרעיון של פליטה מאולצת של אור כבר ב-1917?