Чарльз Као

В 1966 году Чарльз Као опубликовал отчёт, в котором утверждал: стеклянное волокно может передавать свет на километры, если убрать из него примеси. В то время волокно теряло сигнал через несколько метров, и мало кто верил, что это можно изменить. Через сорок три года за эти идеи ему дали половину Нобелевской премии по физике.

Чарльз Као родился в Шанхае в семье доктора юридических наук Гао Цзюньсяна. Дед учёного, Гао Чуйвань, был поэтом и революционным деятелем. Вместе с младшим братом У, который позже стал профессором гидродинамики, Чарльз изучал китайскую классику, а в международной школе Шанхая освоил английский и французский. В 1948 году семья перебралась сначала на Тайвань, затем в Гонконг, где Као поступил в колледж. Высшее образование он получил в Англии: бакалавриат по электротехнике в Вулвичском политехническом институте и докторскую степень в Имперском колледже Лондона, которую защитил в 1965 году.

Почему стекло перестало быть помехой

Ещё во время учёбы в докторантуре Као работал инженером в исследовательском центре компании Standard Telephones and Cables в Харлоу. Там вместе с Джорджем Хокхэмом он обнаружил, что высокие потери при передаче данных по волокну вызваны не самой технологией, а примесями в стекле. В июне 1966 года вышел их отчёт с изложением ключевых особенностей волоконно-оптических телекоммуникационных технологий. Именно эти идеи легли в основу современных телекоммуникаций.

Главным теоретическим выводом стало определение порогового затухания сигнала: чтобы информация переносилась по волоконно-оптическим каналам без существенных потерь, затухание не должно превышать 20 дБ/км. В 1960-е годы волокно теряло 1000 дБ/км и более. Этот разрыв подтолкнул исследователей к поиску подходящих материалов. Као собрал группу из четырёх человек — Т. Дэвиса, М. Джоунса, С. Райта и себя самого. Перебирая разные материалы, они пришли к выводу, что лучший кандидат для оптической связи — кварцевое стекло (SiO2), у которого наблюдался наименьший уровень затухания.

Као первым предложил использовать волоконно-оптические кабели для передачи информации на большие расстояния — до этого их дальность ограничивалась несколькими метрами. Поначалу в это мало кто верил, но личная роль учёного в инженерной и коммерческой реализации проекта сильно изменила телекоммуникационную отрасль.

От лаборатории к университету

В 1970 году Као пригласили в Гонконгский университет для создания факультета электротехники. Через четыре года он переехал в США, где работал в ITT Corporation — головной корпорации для STC. Сначала он получил должность ведущего научного сотрудника, затем стал директором по инженерным работам в виргинском филиале. В 1982 году Као занял пост главного научного сотрудника всей корпорации и работал в Центре перспективных технологий в Коннектикуте.

Вскоре он вернулся в Китай, где с 1987 по 1996 год руководил Гонконгским университетом. Кроме того, он был генеральным директором компании Transtech и основал Академию развития независимого образования. Као жил в Гонконге и возглавлял компанию ITX Services, часто бывал в США, где живут его родные.

В 1959 году Као женился на британской китаянке Хуан, с которой познакомился в Лондоне во время учёбы. У них двое детей — сын и дочь, оба живут и работают в Кремниевой долине в Калифорнии.

Болезнь и решение отдать премию

В начале 2009 года у Као обнаружили слабые признаки болезни Альцгеймера, которой ранее страдал его отец. В том же году ему присудили половину Нобелевской премии по физике за «новаторские достижения в области передачи света по волокнам для оптической связи». Другая половина досталась Уилларду Бойлу и Джорджу Смиту, изобретателям ПЗС-матриц. Вместе с женой Као решил пожертвовать часть премии — всего он получил около 700 тысяч долларов — на исследования в области болезни Альцгеймера и медицинскую помощь больным.

23 сентября 2018 года Чарльз Као скончался в Гонконге в возрасте 84 лет.

Что осталось после него

Као был членом Лондонского королевского общества (с 1997 года), Королевской инженерной академии, Китайской академии наук (с 1996 года), Европейской академии наук и искусств, тайваньской Academia Sinica и других научных сообществ. Среди его наград — премия Мори (1976), медаль Стюарта Баллантайна (1977), премия Ранка (1978), премия Морриса Либманна (1978), международная премия Л. М. Эрикссона (1979), золотая медаль AFCEA (1980), медаль Александра Грэма Белла (1985), премия Маркони (1985), C&C Prize (1987), медаль Фарадея (1989), международная премия за новые материалы (1989), золотая медаль SPIE (1992), орден Британской империи класса CBE (1993), позже повышенный до KBE (2010), золотая медаль Великобритании (1995), медаль принца Филиппа (1996), премия Японии (1996), премия Чарльза Старка Дрейпера (1999), золотая медаль Гонконгского инженерного института (2006), Нобелевская премия по физике (2009) и Большая медаль Баугинии (2010).

Он был почётным профессором и доктором наук многих университетов мира, среди которых Университет Глазго (1992), Пекинский университет, Университет Цинхуа, Падуанский университет, Йельский университет, Принстонский университет и другие. В 1996 году в честь учёного назван астероид Каокуэн, открытый в 1981 году. Као увлекался чтением традиционных китайских романов жанра уся и лепкой из глины — делал вазы и другие поделки.

Вопросы о Чарльзе Као

Правда ли, что Као получил только половину Нобелевской премии?

Да, в 2009 году ему присудили половину премии по физике за работы по передаче света по волокнам. Вторую половину разделили Уиллард Бойл и Джордж Смит за изобретение ПЗС-матриц.

Почему его называют «отцом волоконных коммуникаций»?

Он первым предложил использовать волоконно-оптические кабели для передачи информации на большие расстояния и определил порог затухания, необходимый для этого.

На что он потратил Нобелевскую премию?

Часть суммы — всего он получил около 700 тысяч долларов — вместе с женой пожертвовал на исследования болезни Альцгеймера и помощь больным.