Em 05/05: ARTHUR L. SCHAWLOW

★05/05/1921 †28/04/1999

Arthur Leonard Schawlow foi um físico americano que compartilhou (com Nicolaas Bloembergen e Kai Siegbahn) o Prêmio Nobel de Física de 1981 por seu trabalho no desenvolvimento do laser e na espectroscopia a laser. Com Theodor Hänsch, Schawlow usou lasers de corante sintonizáveis para espectroscopia de alta resolução. No início de sua carreira, Schawlow colaborou com Charles Townes na pesquisa de princípios básicos. Embora ele não tenha participado do Prêmio Nobel de Física de 1964, concedido a Townes e a dois cientistas russos por suas pesquisas com masers e laser, Schawlow é considerado um co-mentor do laser.

NOBEL (1/4)
Motivação ao prêmio: “por sua contribuição ao desenvolvimento da espectroscopia a laser”.
Elétrons em átomos e moléculas têm níveis fixos de energia, de acordo com os princípios da física quântica. Quando há transições entre diferentes níveis de energia, a luz com certas frequências é emitida ou absorvida. Isso permite que átomos e moléculas sejam analisados com a ajuda do espectro da luz absorvida. Com a luz coerente e intensa do laser, o fenômeno de medição pode ocorrer. Na década de 1960, Arthur Schawlow fez uso disso para eliminar o efeito Doppler, permitindo determinar níveis de energia com grande precisão.

ARTHUR L. SCHAWLOW por ele

Nasci em Mount Vernon, Nova York, EUA, em 5 de maio de 1921. Meu pai veio da Europa uma década antes. Ele deixou sua casa em Riga para estudar engenharia elétrica em Darmstadt, mas chegou tarde demais para o início do semestre. Portanto, ele visitou seu irmão em Nova York e nunca mais voltou para a Europa nem para a engenharia elétrica. Minha mãe era canadense e, a seu pedido, a família se mudou para Toronto em 1924. Frequentei escolas públicas de lá, a escola primária de Winchester, a Escola Modelo Normal ligada à faculdade de professores e o Vaughan Road Collegiate Institute (ensino médio).

Quando menino, eu sempre me interessei por coisas científicas, elétricas, mecânicas ou astronômicas, e li quase tudo o que a biblioteca poderia fornecer sobre esses assuntos. Eu pretendia ir à Universidade de Toronto para estudar engenharia de rádio, e meus pais me incentivaram. Infelizmente, meus anos de ensino médio, de 1932 a 1937, foram na parte mais profunda da grande depressão econômica. O salário de meu pai como um dos muitos agentes de uma grande companhia de seguros não podia cobrir o custo de uma educação universitária para minha irmã, Rosemary e eu. De fato, naquela época, poucos diplomados do ensino médio continuavam seus estudos. Apenas três ou quatro da turma do ensino médio, com mais ou menos sessenta alunos, foram capazes de frequentar uma universidade.

Naquela época, não havia bolsas de estudos em engenharia, mas ambos tivemos a sorte de ganhar bolsas de estudos na faculdade de Artes da Universidade de Toronto. A da minha irmã era para literatura inglesa e a minha era para matemática e física. A física parecia bem próxima da engenharia de rádio, e foi isso que eu persegui. Agora parece-me ter sido uma chance muito afortunada, pois não tenho paciência com os detalhes de design que um engenheiro deve ter. A física me deu a chance de me concentrar em conceitos e métodos, e eu gostei muito disso.

Com empregos tão escassos como eram naqueles anos, tínhamos que ter alguma ocupação em mente para justificar os estudos universitários. Uma carreira científica era algo que poucos de nós sequer sonhavam ser possível, e quase toda a turma que ingressava esperava ensinar matemática ou física no ensino médio. No entanto, antes de nos formarmos em 1941, o Canadá estava em guerra, e todos nós estávamos envolvidos de alguma forma. Ministrei aulas para o pessoal de serviço armado da Universidade de Toronto até 1944 e depois trabalhei no desenvolvimento de antenas de microondas em uma fábrica de radares.

Em 1945, os estudos de pós-graduação poderiam ser retomados e voltei à Universidade. Naquela época, estava muito esgotado em pessoal e equipamento pelos efeitos da depressão e da guerra, mas tinha uma longa tradição em espectroscopia óptica. Havia dois professores de física altamente criativos trabalhando em espectroscopia, Malcolm F. Crawford e Harry L. Welsh. Fiz cursos de ambos e fiz minha pesquisa de tese com Crawford. Foi uma experiência muito gratificante, pois ele deu aos alunos bons problemas e liberdade de aprender cometendo nossos próprios erros. Além disso, ele estava sempre disposto a discutir física e até a especular sobre onde futuros avanços poderiam ser encontrados.

Uma bolsa de pós-doutorado em Carbide and Carbon Chemicals me levou à Columbia University para trabalhar com Charles H. Townes. Que lugar maravilhoso era Columbia na época, sob o I.I. A liderança de Rabi! Havia menos de oito futuros ganhadores do Nobel no departamento de física durante meus dois anos lá. Trabalhar com Charles Townes foi particularmente estimulante. Ele não apenas era o líder em pesquisas sobre espectroscopia de microondas, mas era extraordinariamente eficaz em obter o melhor de seus alunos e colegas. Ele ouvia atentamente o começo confuso de uma idéia e participava do desenvolvimento de tudo o que valia a pena, sem jamais dominar as discussões. O melhor de tudo, ele me apresentou a sua irmã mais nova, Aurelia, que se tornou minha esposa em 1951.

Desde 1961, sou professor de física na Universidade de Stanford e fui presidente do departamento de física de 1966 a 1970. Em 1978 fui nomeado J.G. Jackson e C.J. Wood Professor de Física. Em Stanford, foi um prazer fazer física com um excelente grupo de estudantes de pós-graduação, ocasionais associados à pesquisa de pós-doutorado e visitantes. Mais especialmente, a interação com o professor Theodor W. Hansch tem sido continuamente agradável e estimulante. Nossos técnicos, Frans Alkemade e Kenneth Sherwin, têm sido inestimáveis ​​na construção e manutenção de aparelhos. Minha secretária nos últimos dezenove anos, Sra. Fred – um Jurian, fornece qualquer ordem que possa ser encontrada em meio ao caos do meu escritório. Na maioria das vezes, meus pensamentos são estimulados lá pelos sons do jazz tradicional da minha grande coleção de discos.

Minha esposa é um músico, um mezzo soprano e regente de coral. Temos um filho, Arthur Keith, e duas filhas, Helen Aurelia e Edith Ellen. Helen estudou literatura francesa em Stanford, na Sorbonne, e na Universidade da Califórnia em Berkeley, e agora faz parte da equipe da Universidade de Stanford. Edith se formou em Stanford este ano com especialização em psicologia.

Esta autobiografia / biografia foi escrita na época do prêmio e publicada pela primeira vez na série de livros Les Prix Nobel. Mais tarde, foi editado e republicado nas Palestras Nobel. Para citar este documento, sempre indique a fonte como mostrado acima.

Copyright © Fundação Nobel de 1981
Adendo, 1991
Eu me aposentei do ensino e me tornei professor emérito em 1991. Minha esposa morreu em um acidente de carro em maio de 1991. Minha filha Helen agora é professora assistente de francês na Universidade de Wisconsin. De Helen e sua irmã Edith, agora tenho quatro netos.

LEIA
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1981/schawlow/biographical/
https://www.osa-opn.org/home/articles/volume_22/issue_5/features/credible_(and_edible)_lasers_the_life_of_arthur_l/

Lasers credíveis (e comestíveis): A vida de Arthur L. Schawlow

Arthur L. Schawlow era verdadeiramente um cientista e ser humano únicos. Conhecido por seu espírito gentil, seu senso de humor e sua criatividade científica, ele foi o único vencedor do Prêmio Nobel a ter servido como presidente da OSA. O OPN examina sua vida e seu legado no 90º aniversário de seu nascimento.

Por tradição, os ganhadores do Nobel oferecem um presente simbólico ao rei da Suécia quando recebem seus prêmios. O que o pioneiro do laser Arthur L. Schawlow daria ao monarca em 1981? Uma bandeja de prata? Um peso de papel com inscrição a laser?

Dificilmente. O professor de 60 anos da Califórnia presenteou o rei Carl XVI Gustaf com uma bengala – uma “régua para uma régua”. O presente simbolizava Schawlow – divertido, despretensioso, criativo e inspirado. Mesmo quando Schawlow alcançou o auge de sua distinta carreira, ele nunca perdeu o senso de diversão.

Schawlow, que faleceu em 28 de abril de 1999 – pouco antes de completar 78 anos -, certa vez se descreveu como “a pessoa mais não competitiva que você já viu”. Ele trabalhou melhor como parte de uma equipe, e seu colaborador mais famoso foi seu próprio cunhado, Charles Townes.
Infância e educação no Canadá

Arthur Leonard Schawlow nasceu em 5 de maio de 1921, em Mount Vernon, Nova York (EUA). Seus pais, Arthur e Helen, vieram da Letônia e do oeste do Canadá, respectivamente. Nenhum de seus pais gostava de falar muito sobre seus antecedentes; o jovem Arthur não aprendeu até os 17 anos que seu pai era judeu. Os Schawlows criaram seu filho e sua irmã mais velha, Rosemary, como protestantes.

Quando Arthur tinha três anos, a família se mudou para Toronto. Seu pai trabalhava para uma companhia de seguros de vida. Como muitos dos físicos de sua época, o jovem Schawlow mexeu com receptores de rádio, construiu estruturas com seu modelo de modelo Meccano e leu muitos livros, variando da ciência popular à mitologia até Jules Verne.

Aos 16 anos, Arthur se formou no colegial e recebeu uma bolsa para estudar ciências na Universidade de Toronto. Schawlow queria se formar em engenharia, mas ele realmente precisava da bolsa para financiar sua educação, e a ajuda financeira não se estendia ao departamento de engenharia. Assim, ele escolheu a física.

Na graduação, Schawlow economizava dinheiro morando em casa e indo para as aulas de bonde. Ele tinha boas lembranças de suas sessões de laboratório e aulas de cálculo.

Na faculdade, Schawlow adquiriu outro amor: a música jazz, que ele captou no rádio. O Toronto dos anos 30 não tinha muitas boates, mas as melodias nas ondas de rádio inspiraram Schawlow a começar a comprar discos de swing e jazz, que ele colecionou pelo resto da vida.

Durante a guerra, Schawlow aprendeu a tocar clarinete em homenagem a alguns de seus músicos favoritos, incluindo Benny Goodman e Artie Shaw. Ele encontrou alguns amadores com idéias semelhantes e montou um pequeno grupo de música. Sua Delta Jazz Band durou até terminar seus estudos de doutorado.

Quando a Segunda Guerra Mundial começou, Schawlow foi obrigado a se registrar para os rascunhos americano e canadense. O exército canadense o rejeitou porque estava com dor de estômago no dia em que foi chamado e, quando os militares dos EUA tentaram recrutá-lo em 1943, ele estava trabalhando na Research Enterprises Ltd., uma fábrica canadense que fabricava equipamentos de radar. – uma tecnologia crucial em tempo de guerra que Schawlow foi mantido fora dos combates.

Após a guerra, Schawlow terminou sua educação na Universidade de Toronto, completando seu doutorado. sob a orientação de Malcolm Crawford, um notável espectroscopista. Ele usou espectroscopia de alta resolução para estudar as características nucleares. Durante seus dias de estudante, Schawlow publicou sete artigos, principalmente sobre a distribuição de campos elétricos nos núcleos.

O projeto da fonte de luz do feixe de átomos de sua tese envolveu a vaporização de um pouco da substância em estudo dentro de uma câmara de vácuo. Os átomos aquecidos saíam em todas as direções, mas um defletor deixava apenas esses átomos em um pequeno ângulo de movimento para continuar sua trajetória. Bombardear o feixe de átomos com elétrons produziria luz. Schawlow trabalhou para reduzir ou eliminar o alargamento Doppler das linhas espectrais.

Karl Meissner, um notável espectroscopista da Universidade Purdue, emprestou a Schawlow um interferômetro Fabry-Pérot para suas medições espectroscópicas, e ele e seus colegas de Toronto desmontaram e fizeram uma cópia para si mesmos. Conhecer os princípios básicos por trás deste dispositivo daria mais tarde a Schawlow uma visão fundamental do design básico do laser.

Schawlow disse uma vez: “Eu gostaria de poder alcançar e pegar esses átomos e fazê-los ficar parados”. É claro que, muitos anos depois, o resfriamento e a captura de laser reduziriam a velocidade dos átomos até uma parada virtual – e Schawlow também teria uma participação nisso.
Columbia, a família Townes e o que ele fez por amor

Em uma reunião da Associação Canadense de Físicos, Schawlow ouviu Isidor I. Rabi – Prêmio Nobel da Universidade de Columbia – falar sobre as novas e empolgantes descobertas sobre a natureza dos átomos e elétrons feitos por seus colegas Willis Lamb e Polykarp Kusch. “Eu pensei que Columbia era realmente o lugar mais emocionante do mundo, e eu realmente queria ir para lá”, disse Schawlow a um entrevistador mais tarde na vida. A mudança teve amplas ramificações para seu futuro, tanto profissionalmente quanto pessoalmente.

Em 1949, Charles Hard Townes era um jovem professor de um prestigiado departamento de física. Rabi, que havia atraído Townes dos Laboratórios Bell Telephone, encheu o departamento de entusiasmo e seus membros se reuniam regularmente para o chá da tarde e discussões.

Townes havia contratado Schawlow para um projeto de pós-doutorado envolvendo a aplicação de espectroscopia de microondas à química orgânica. Schawlow não se importava muito com química orgânica, mas sabia algo sobre microondas em seu trabalho de guerra no radar. Ele mediu momentos de quadrupolo nuclear e, com Townes, estudou o efeito da distribuição de carga nuclear na estrutura fina de raios-X.
“Nunca fui um verdadeiro teórico”, disse Schawlow uma vez “, mas estranhamente acho que vários dos meus melhores trabalhos foram teóricos”. Ele explicou que era capaz de olhar o assunto com novos olhos e explicá-lo com um mínimo de matemática.

figureAurelia e Arthur Schawlow visitando os Jardins de Luxemburgo em Paris, França, 1985.

Townes e Schawlow começaram a colaborar em um livro, Spectroscopy Microwave. Como os dois estavam trabalhando juntos tão de perto, a esposa de Charles, Frances, insistiu que seu marido convidasse Schawlow para jantar no outono de 1950. A irmã mais nova de Charles, Aurelia, que morava com eles em seu apartamento em Nova York, chamou a atenção de Arthur. Aurelia era uma cantora com mestrado; ela se mudou para o norte de sua cidade natal na Carolina do Sul para estudar música na Big Apple. Em maio de 1951, menos de um ano depois de Art colocar os olhos em Aurelia, a dupla se casou em uma cerimônia simples em sua casa.

A feliz ocasião, no entanto, significou que Schawlow teve que deixar o departamento de física da Columbia. Townes estava assumindo o cargo de presidente do departamento, e fortes regras anti-nepotismo impediam que ele desse a um cunhado uma posição permanente no corpo docente. A partida também significou que Schawlow não ajudou na construção do primeiro maser de trabalho construído por Townes, James P. Gordon e Herbert Zeiger em 1953. Mas ainda havia horizontes brilhantes à sua espera. O recém-casado Schawlow encontrou um local próximo que lhe daria oportunidades de pesquisa: Bell Labs em Murray Hill, NJ.

figureSchawlow em uma entrevista coletiva.

Ainda assim, pode-se dizer que Schawlow contribuiu para o maser – enquanto ele dormia profundamente. Durante os anos de Columbia, Schawlow se acostumou às horas que os teóricos mantinham: chegando ao meio-dia e trabalhando até meia-noite. Em 1951, os cunhados viajaram juntos para uma conferência em Washington, DC e dividiram um quarto de hotel. Townes, que acordou cedo, deixou Schawlow para dormir até tarde, enquanto ele passeava no próximo Franklin Park. Enquanto estava sentado sozinho em um banco do parque, Townes teve uma visão impressionante da equação de que precisava para desenvolver o maser.
Bell Labs, 1951-1961

A Bell Labs era uma potência conhecida da pesquisa industrial na década de 1950. Schawlow foi designado primeiro para trabalhar em supercondutividade, o que não lhe interessava tanto quanto suas pesquisas anteriores. No entanto, ele fez algumas contribuições. Por exemplo, ele foi capaz de mostrar que os campos magnéticos penetram uma pequena distância (até algumas centenas de nanômetros) em um supercondutor e que a dependência de temperatura desse fenômeno era maior do que se pensava inicialmente. Isso ajudou a confirmar a então nova teoria da supercondutividade de Bardeen-Cooper-Schrieffer.

O Bell Labs tinha uma cultura diferente da Columbia: todo mundo trabalhava duro das 8h15 às 17h15, com apenas uma pequena pausa durante o dia. A gerência do laboratório também restringiu a compra de equipamentos de capital, o que frustrou Schawlow por seus primeiros cinco anos lá. Depois, a administração se soltou e grandes ímãs e outros instrumentos surgiram por todo o laboratório. “Não tínhamos percebido quanto tempo estávamos gastando trabalhando com as limitações dos equipamentos”, disse Schawlow.

Nos fins de semana, Schawlow se reunia com seu cunhado para terminar de escrever seu livro de espectroscopia, publicado por McGraw-Hill em 1955. Townes foi o primeiro e principal autor, mas o livro também impulsionou a reputação de Schawlow.

Enquanto Townes e Schawlow estavam almoçando no Bell Labs um dia em outubro de 1957, eles descobriram que ambos estavam pensando independentemente sobre maneiras de fazer masers com comprimentos de onda mais curtos, entrando no infravermelho, então concordaram em trabalhar juntos.

Um problema que eles enfrentaram foi que, em frequências mais altas, moléculas excitadas liberam sua energia mais rapidamente – em aproximadamente um microssegundo em comprimentos de onda ópticos. Eles consideraram esquemas de bombeamento óptico que levariam os átomos a um estado excitado para estimular a ação do maser.

Um amigo cientista sugeriu que qualquer dispositivo maser visível teria que isolar um modo particular de oscilação. Schawlow teve a idéia de usar dois pequenos espelhos paralelos comparativamente distantes. Essa noção tinha alguma semelhança com o interferômetro Fabry-Pérot que ele usara na faculdade, embora os refletores desse dispositivo fossem grandes e próximos.

Como a equação previa que o ganho seria inversamente proporcional à largura da linha, Schawlow achava que os materiais de estado sólido, com suas amplas faixas de absorção e estreitas linhas de emissão, funcionariam bem. Ele começou a investigar as propriedades do rubi, que não só possui amplas bandas de absorção no meio do espectro visível, mas também duas linhas estreitas no vermelho.

Schawlow resfriou um cristal de rubi em um velho frasco Dewar cheio de hélio líquido e tentou estimular a emissão com uma fraca luz de flash de um estroboscópio. Não lhe ocorreu que ele poderia pedir uma lâmpada mais poderosa, provavelmente porque ele estava tão acostumado a ficar sem equipamento.

Schawlow não viu nenhuma ação duradoura em seu experimento – o que levou ao seu grande erro de gravação pública. Em setembro de 1959, Schawlow, Townes e outros cientistas se reuniram na primeira Conferência Internacional de Eletrônica Quântica de todos os tempos para discutir possíveis abordagens para os masers visíveis. Na reunião, Schawlow rejeitou as estreitas linhas de ressonância R1 e R2 de rubi como bons candidatos para uma transição de última hora.

Oito meses depois, no entanto, Theodore Maiman, dos Laboratórios de Pesquisa Hughes, construiu o primeiro laser em funcionamento a partir do rubi, usando apenas essas linhas de ressonância. Quando Schawlow viu uma foto de Maiman e seu pequeno bastão de rubi no jornal, com as extremidades polidas planas e paralelas e os lados abertos para admitir a radiação, ele percebeu que era exatamente o que ele tinha em mente o tempo todo.

Depois que Maiman publicou um pequeno artigo sobre o laser na Nature, duas equipes de cientistas da Bell Labs, com Schawlow em um deles, trabalharam para verificar a ação do laser em rubi e quantificar várias propriedades importantes do laser, incluindo a coerência de sua luz. . Schawlow foi um dos seis autores de um artigo publicado na Physical Review Letters em outubro de 1960.

figureO momento “governante para um governante” na cerimônia do Prêmio Nobel de 1981, Estocolmo, Suécia. Arthur Schawlow (esquerda), rei Carl XVI Gustaf e rainha Silvia da Suécia.
Os anos de Stanford e a glória do Nobel

Naquela época, várias universidades abordaram Schawlow com ofertas de emprego para professores. Em setembro de 1961, aos 40 anos, Schawlow aceitou um cargo de professor de física na Universidade de Stanford em Palo Alto, Califórnia, onde trabalharia pelo resto de sua carreira.

Com base em sua formação na pós-graduação, bem como em sua experiência mais recente com seu cunhado, Schawlow embarcou em sua carreira em espectroscopia a laser. Grande parte de seu trabalho estava relacionado a materiais a laser. Por exemplo, ele e um aluno, Linn Mollenauer, aplicaram tensões piezoelétricas em cristais de rubi para descobrir as transições que criaram um par de linhas Cr3 + no espectro do material. As linhas eram conhecidas anteriormente, mas os processos subatômicos subjacentes não.

Outros tópicos Schawlow e seus alunos pesquisados ​​em Stanford incluíram técnicas extremamente sensíveis de espectroscopia sem Doppler usando saturação a laser, absorção de dois fótons, marcação de polarização, espectroscopia optogalvânica e medidas precisas de comprimento de onda. Ele serviu como presidente do departamento de física de 1966 a 1970.

Durante sua primeira década em Stanford, Schawlow preferiu gastar seu dinheiro em pesquisas com estudantes e equipamentos, em vez de contratar bolsistas de pós-doutorado. Em 1970, ele concordou com relutância em contratar um Ph.D. estudante da Alemanha Ocidental como pós-doutorado. Assim, Theodor “Ted” Hänsch chegou a Stanford e iniciou uma longa e produtiva parceria científica e amizade com Schawlow.

Em 1975, Schawlow e Hänsch publicaram sua sugestão de que a luz laser poderia esfriar átomos livres a temperaturas extremamente baixas. Na época, os dois homens estavam interessados ​​em hidrogênio, que não pode esfriar muito bem, então eles deixaram a idéia de resfriamento cair no esquecimento.

Naquele ano, Schawlow estava ocupado com outro projeto: atuando como presidente da OSA. A secretária executiva da OSA, Mary Warga, convenceu Schawlow a ingressar na sociedade por volta de 1960, e Schawlow e três colegas publicaram um artigo sobre “masers ópticos de haste composta” na primeira edição da Applied Optics em 1962.

Em 1975, a OSA tinha uma modesta sede em Washington, DC, e estava apenas começando sua primeira revista para membros, a Optics News, que fornecia um fórum para Schawlow contribuir com muitos concursos e quebra-cabeças.

Certa manhã, em outubro de 1981, Schawlow foi acordado por um telefonema de longa distância. Ele e Nicolaas Bloembergen (então da Universidade de Harvard, hoje membro honorário da OSA) estavam dividindo metade do Prêmio Nobel de física por suas contribuições à espectroscopia a laser. A outra metade foi para Kai Siegbahn (1918-2007), um laureado de segunda geração da Universidade de Uppsala, na Suécia.

Quando os repórteres entrevistaram Schawlow sobre suas realizações científicas mais significativas, ele nem pensou em mencionar a proposta de resfriamento a laser que ele e Hänsch haviam feito. Ele também não discutiu isso em sua palestra no Nobel. Alguns anos depois, no entanto, os membros honorários da OSA Steven Chu, então do Bell Labs, e Arthur Ashkin, juntamente com outros colaboradores, demonstraram que essa ideia realmente funcionou. Em 1987, Chu aceitou o convite de Schawlow para ingressar na faculdade de Stanford. Uma década depois, Chu levaria para casa um Nobel para resfriamento e aprisionamento a laser e, pouco mais de uma década depois, ele se tornaria o Secretário de Energia dos EUA.
Autismo e assuntos de família

Durante os anos do Bell Labs em Nova Jersey, os Schawlows tiveram três filhos: Arthur (“Artie”), Helen e Edith (“Edie”). A família morava em uma casa pequena e moderna em Palo Alto e recebeu muitos cientistas visitantes.

“Foi um prazer em nossa casa ter esses visitantes e colegas para jantar”, diz Helen Schawlow Johnson. “No Dia de Ação de Graças, sempre tivemos uma mesa muito cheia de físicos visitantes – tivemos uma mesa e pratos para 12 pessoas. A conversa na mesa era geralmente sobre viagens ou música, pelo que me lembro. Isso era sem dúvida para todos.”

figureFamily e amigos na dedicação de Aurelia House no Arthur Schawlow Center, setembro de 1992. (Da esquerda para a direita) Charles Townes; Carol Berger, pesquisadora de autismo; Arthur Schawlow Jr., conhecido como Artie; Arthur Schawlow; e o ator William Christopher, um ativista do autismo mais conhecido por interpretar o padre Mulcahy no programa de televisão “M * A * S * H”.

O filho primogênito dos Schawlows não aprendeu a conversar de acordo com o cronograma e, eventualmente, ele foi diagnosticado com autismo – uma condição ainda mais misteriosa do que é agora e que as famílias muitas vezes não discutiam em público. Parte da razão de Schawlow para aceitar o cargo de professor de Stanford em 1961 foi que um de seus colegas de Stanford, Robert Hofstadter, confidenciou a Schawlow que ele tinha uma filha com autismo. Os dois grupos de pais trabalharam incansavelmente para encontrar maneiras de se comunicar com os filhos e serviram como um bom apoio uns aos outros.

Os Schawlows estudaram uma terapia de autismo um tanto controversa chamada “comunicação facilitada”. Nesse tratamento, o indivíduo autista foi incentivado a soletrar palavras em uma máquina. Jarus Quinn, diretor executivo da OSA durante as décadas de 1970 e 1980, lembrou-se de ir com Schawlow a um Radio Shack na esquina da sede da OSA e comprar um dos primeiros computadores domésticos. Schawlow levou de volta para a Califórnia, preparou para o filho e Artie começou a digitar – a primeira comunicação real entre pai e filho que os dois já tiveram.

Eventualmente, Artie se mudou para uma casa de grupo para meninos e adultos na zona rural de Paradise, Califórnia. Quando o proprietário original teve problemas financeiros em meados da década de 1980, Schawlow ajudou a restabelecê-la com status sem fins lucrativos e financiamento estatal. Eventualmente, ele foi renomeado para Arthur Schawlow Center, e ainda fornece um lar para adultos com deficiência.

Arthur e Aurelia Schawlow passaram muitos fins de semana no paraíso com o filho. Tragicamente, Aurelia Schawlow morreu em um acidente de carro uma noite em 1991, durante o longo e sinuoso trajeto de volta a Palo Alto. Era o ano em que Schawlow se aposentara formalmente de Stanford.

figureSchawlow vestindo uma camiseta “Optics Is Light Work” em Stanford. O slogan foi um dos vários de uma competição da OSA.
Humor, lasers comestíveis e cultura pop

Em meados da década de 1960, “o laser era novo e era maior que o grande no zeitgeist”, diz Helen Schawlow Johnson. Schawlow apareceu em um programa de televisão chamado “Eu tenho um segredo”, e Walter Cronkite visitou o bangalô de Palo Alto para entrevistar o cientista e filmá-lo enquanto ele ajudava sua filha mais velha com um problema de matemática.

Don Herbert, da fama de “Mr. Wizard”, entrevistou Schawlow para a “Série Experimental” de filmes que ele produziu para a televisão educacional americana em meados da década de 1960. Schawlow também escreveu três artigos da Scientific American sobre masers e lasers naquela década.

Uma das primeiras coisas que Ted Hänsch notou ao chegar a Stanford foi um cartaz futurista em estilo tablóide de um “laser incrível” disparando contra o ataque de foguetes. No pôster, Schawlow havia acrescentado: “Para lasers confiáveis, veja o interior”. Quando não está ultrapassando os limites da espectroscopia de alta resolução sem o alargamento do Doppler, Hänsch e Schawlow experimentaram vários sabores de gelatina na busca por um laser comestível. Esse trabalho logo levou ao desenvolvimento do laser de feedback distribuído por Herwig Kogelnik e C.V. Haste no Bell Labs.

Em outro experimento relacionado a alimentos, Schawlow e J.L. Emmett explodiram um objeto aproximadamente esférico – uma batata – com um laser de alta potência. A dupla previu que um laser suficientemente poderoso descascaria a batata e cozinharia em temperaturas quase estelares, produzindo “batatas fritas de fusão”. Os resultados mostraram que o feixe não apenas ablou a pele, mas também criou ondas de choque dentro da batata.

Schawlow costumava carregar uma arma laser de brinquedo que incluía um verdadeiro laser de rubi no interior. Então ele inflava um balão duplo – uma concha externa clara com um rato azul escuro dentro. Brincando que “os ratos entram em tudo”, ele usaria o laser para despachar o balão do mouse e deixar intacto o transparente. A demonstração mostrou que o laser podia ser ajustado para passar através do balão transparente sem queimá-lo.

Schawlow também gostou de demonstrar o “apagador a laser”. De maneira maliciosa, ele pediria emprestada uma nota de US $ 1; depois pegava um pequeno laser de vidro e apagava parte do rosto de George Washington.

Por fim, Schawlow ficou famoso por suas piadas: brincou que o acrônimo “maser” significava “esquema de aquisição de dinheiro para pesquisas caras”. Ele definiu “gênio” como “uma capacidade infinita de pegar aviões” e gostava de observar que, se os descobridores do laser tivessem enfatizado a “oscilação da luz” em vez da amplificação, o “laser” entraria na história como o “perdedor”. “
Legado duradouro

Na aposentadoria, Schawlow sofria de artrite reumatóide. Ele teve bons e maus dias. Ele ainda gostava de sua coleção de jazz e continuava orgulhoso de seu filho e do Schawlow Center, assim como o tio e a tia de Artie, Charles e Frances Townes.

A combinação de leucemia e insuficiência cardíaca congestiva acabou colocando Schawlow em uma cadeira de rodas, e ele morreu aos 77 anos. Para honrar seu amor pela música, uma banda de jazz tocou em seu memorial.

Infelizmente, Schawlow não viveu para ver seu ex-pós-doutorado, Ted Hänsch, dividir o Prêmio Nobel de física em 2005. Ele também não testemunhou a ascensão de outro bom amigo, Steven Chu, para liderar o Departamento de Energia dos EUA.

“Ao contrário de Charlie Townes, não planejo minha carreira muito bem”, disse Schawlow uma vez. “Eu meio que aproveito as oportunidades que posso ver”.

Schawlow era conhecido por sua capacidade de colaborar bem com os outros e de desenvolver o melhor em outras pessoas. Ele nunca perdeu sua humildade, sua criatividade ou seu entusiasmo pela beleza da ciência. Como ele escreveu a um casal de cientistas chineses visitantes em 1984: “Há muitas coisas simples e bonitas que podemos encontrar”.

Patricia Daukantas é escritora freelancer especializada em óptica e fotônica

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