1984年1月，当阿尔弗雷德 · 卡塞勒教授去世前不久，这位因光泵浦获得1966年诺贝尔奖的物理学家把一篇评M. 伯特洛蒂的《微波激射器与激光器》的文章交给Nature，这里发表的是它的节编。

“maser”这个词，1951年创始于汤斯，作为“受激辐射微波放大器”的首字母缩略词。laser（激光器）则是同法缩略而成的，不过把光（首字母“l”）代替了微波（首字母“m”）。在著名的1卯8年《物理评论》中谢洛和汤斯的论文已经使用光 - maser这个词，它在语义上是没有意义的，不过想逐字地表示“光 - 微波放大 · · · · · · ”的意思。顺便提一下，这些器件的最有价值的特性，并不是放大，尽管在微波和光学领域，为了这一目的，它们已被广泛应用，但只是自持振荡，所以我们应该有争议地称之为masers和lasers！

然而，问题是比maser和laser老多了，它的前身的发展情况开始于1916 ~ 1917年爱因斯坦的两篇论文，两文定出了辐射的自发发射与诱发发射的区别。该两过程所示，并不像大家熟悉的麦克斯韦理论那样产生球面状波，而只是好像一个指向性高的辐射形式，当受激光加强其强度时，自发发射具有同样的方向性。但是这种发射不能同激励相一致，因为不允许能的存储；倒是原子发射体必须在运行区域前面的四分之一周期内，已由梅斯林的试验所证实。爱因斯坦没有提及受激发射的相干性，据推测，这就是推迟激光发明的原因。

原子与光之间的动量转移，很清楚是起决定作用的。早在1909年爱因斯坦已经对它作了十分详尽的调查。作为一个工作假设，他提出光可以认为是粒子（我们的光子），被认为是一种局部异常，电磁场的能被集中在那里，这些“粒子”由电磁波波导，当它们前进好互相起着作用，因此，干扰、衍射等波的特性在爱因斯坦心目中都是这些粒子的集体特性。但在光与荷电粒子的研究中，这种思想都不能过分强调。

光的吸收与发射同反常色散现象间的重要联系，也许并不十分明显，克莱默斯和海森堡的色散公式，事实上是包含“负色散”这个名词的，它同“负吸收”相连，换句话说就是受激发射。这些名词已由拉顿伯格及其同事的实验所证明。特别是拉顿伯格与考夫曼发现，在氖放电时关于提高电流强度，负色散变得更加重要，与能级布居比相应的温度必须包括远比原子、电子动力学温度较高时所达到的值。如果那些作者继续他们的研究，并扩展到对氩的研究，他们也许可能得到布居反转（laser和maser作用的一个先决条件，后面我将重新提及）。正像伯特洛蒂所提及的那样，后来谢洛很可能认为拉顿伯格和海森堡并没有在反常色散方面继续他们的研究，因为他们如此确切坚信，离开它而竟然到了负吸收的地步，那是不可能的。

把二十世纪三十年代——那时受激发射与负吸收的概念已牢固确立——同maser和laser的发展分隔开来的二十年里，磁共振问题已经解决了，而且还导入了光泵浦。虽则它们没有直接的关系，但是所得到的知识，对发展激光是很有用的。顺便提一下，伯特洛蒂关于磁的经典理论的短短的历史笔记，没有提到1895年皮埃尔 · 居里关于物体的磁性命题，他还错误地把1920年正在发展中的“自旋”概念归之于泡利。但是磁的不同类型的复杂历史，比起书本中所记载下来的，需作更全面的说明。

早在十九世纪五十年代，酝酿中的发展前历史告终，maser和laser的历史正式开始。maser的原理是：在纽约哥伦比亚大学由汤斯，在莫斯科莱比德夫研究所由巴索夫和普洛霍洛夫，在马里兰大学由约瑟 · 维勃各自独立开发的。1952年渥太华大会上，维勃首先当众提出了maser的原理，他的讲演全文一年后付印公布。汤斯及其同事，关于氨 - maser的著作发表于1的5年，比巴索夫和普洛霍洛夫同题著作的第一版晚一年。据伯特洛蒂的文章，“对一种利用受激发射产生微波的器件在理论上指出其可能性的讲话是1952年五月在全苏射电光波学会议上作的，但是……它们第—次写成的论文则公布于1954年十月。”

产生相干电磁辐射，必须满足三个条件：受激发射必须足够地强，以保证超过介质吸收；必须产生适当的布居反转；必须使用适当的共振腔，事实上前面两条是一致的。至于最后一条，在微波领域内的共振腔刚好是一只形式适当的金属箱，它通常是一端由活塞封闭着的圆筒，致使适当的振荡模能配合原子或分子跃迁的频率。单模的工作状况则比较简便。

至于激光，据谢洛和汤斯1958年在其十分重要的论文中指出，适当的共振腔是一只法布里 - 珀罗干涉仪，如果法国人对激光所作贡献有任何可资提及的话，那就是法布里 - 珀罗共振腔，本世纪初，法布里同珀罗在马赛大学开发了他们这种仪器。这种装置的共振腔是圆筒形的，两块平行圆面的直径按惯例大于其间隔距离。这里，我应该离开主题简单谈一下法布里和珀罗的前辈鲍罗舒，1893年他在《物理》杂志（法文）上发表了一篇关于出现于银质薄膜上的极细条纹的描述，他说，掌握了两反射面间距离的适当值，可以分离出黄色钠光的不同成分：“为了适当选择膜板的厚度、可以分辨出二个环形系统”；他还指明，线形可以用空气作用进行解释。鲍罗舒那时是一位公立中学的教师，1929 ~ 1931年，我也在该校任教，并与比我年长的鲍罗舒相处，后来他离校了。1889与1890年，查尔士 · 法布里也在该校任教，并与鲍罗舒同过事，但从未提及过鲍罗舒的研究先于他。就我所知，只有托伦斯基引用过鲍罗舒的著作，但是他在参考文献中也出了个错（把1893年误为1906年）。

现在让我们想一想布居反转是怎样得来的，在汤斯的第一台氨 - 微波激射器中，利用分子束把分子激发成高能级状态，由一个不均匀电场使分子分离。许多著名的实验已经使用过这种原子束技术，但是有多少人能够记起它是路易斯 · 邓那叶1919年在巴黎所发明的？另一个在微波领域取得布居反转的好办法是从布洛恩 - 伯琴开发三级微波激射器中得来的。六个不同程序已经用于引发激光器的工作。经常使人感到惊奇的是一种单纯的气体释放能够发生所需要的不平衡态，犹如他在氩 - 激光中那样，在其他方法中，我们回想起电子碰撞、化学反应和1959年贾范激光计划，它们导致第一台气体激光器可能连续工作，使用两种气体的激光器后来在大功率二氧化碳激光器方面有所发展。伯特洛蒂的那本书在第四、五、六章中全面讨论了这些技术。

最后，光泵浦可能使用于布居反转的取得过程。梅因孟用这种方法靠铬离子在一块红宝石晶体中产生了第一束激光。对此，我也许可以提出自己的看法。光泵浦技术是本世纪五十 ~ 七十年代由我们巴黎研究小组十二位年轻热情的研究生在琼 · 布罗塞尔的指导下开发的，这一合作，是我获得诺贝尔奖的来源。在《应用光学》杂志的最早一篇论文中，法朗西斯 · 皮特全面评述了这一发展，琼 · 布罗塞尔也已放弃了对此事的原有观点 · 先于基态光泵浦的双共振法是由光产生光共振和由射频线圈产生磁共振的结合。像伯特洛蒂提及的意大利物理学家费密和拉斯蒂已经早在1925年在光学共振时把振荡磁场应用于原子，并观察到一种汉勒效应（Hanlé cffect）共振光的消偏振，他的《费密回忆录》为伯特洛蒂所引用，拉斯蒂写道：

“费密指出，由于汞共振谱线用2/3朗德因子显示了一种反常的塞曼效应，汞原子应该更便于用高于拉摩进动频率2/3倍的频率运行，为了两者间的取舍，可由原子进动频率的近似共振中以每秒几兆周频率、一高斯左右强度的磁场对消偏振行为进行研究而决定。”

如此看来，1925年布罗塞尔双共振实验的思想已为费密想到过，但是这种场（1-2G）在实际应用上是不足以产生任何值得注意的共振的。

布罗塞尔和我经过有关皮特方法对汞的受激态研究的尝试失败后的信件交往，各自独立得出了这一方法。1949年布罗塞尔正在麻省理工学院皮特实验室工作，我们一起公布了这个原理。此后布罗塞尔继续完成了相应的实验并发表了它的结果。在我1950年的论文中，提出用偏振光辐照在原子基态中改变磁性m - 态布居，如果偏振是直线的，将在大、小m - 态（调整）间发生变化，如果偏振是环形的（左或右手），那将有利于或负或正的m - 态原子的集中。

当还是一名青年学生时，我就有机会于1922年访问过德国。在那里我买了桑默费尔德的书、我如饥如渴地读那本书，对“选择定则和偏振法则”这一节特别感到兴趣。在这一节里，桑默费尔德的波兰研究生A. 罗宾诺维茨对这一论点做了总结，光学泵浦正是这种定则和法则的一种应用。

1951年布罗塞尔离开祖国六年之后回到巴黎，其中三年是同托兰斯基一起在曼彻斯特工作，另外三年则是同皮德一起在麻省理工学院（美国和英国科学家可能难以想象战争年代在法国的科学隔离状况；我们被隔离在盟国之外，同时也没有同德国科学家接触的需要）。布罗塞尔对国外科学的进展有一个善良的希望，并且熟知恢复我们的研究所必需的装备，特别是振荡器和光电倍增管以发展双共振和光泵浦技术。我们的开支是由法国国家科研中心支付的。

回想起我们永远不希望再在受激发射方面继续工作下去的那段时光，我是感激伯特洛蒂的。我们的目标所要改变的不是能，而是原子的角动量，或是它们的基态或是它们的受激态，从而能以高精度计算对磁共振转变的检测。我是因射频共振的光学方法的发展而获得诺贝尔奖的（1964年诺贝尔物理学奖已经授予了maser和laser的先驱汤斯、巴索夫和普洛霍洛夫）。尽管如此，我的相片在刊物上出现时所用的标题是“laser之父”，马上，在法国科学院门前，我的一席讲演反驳了这一点。但是看来没有办法抑制这种继续周期性出现的谎报，我深感遗憾的是琼 · 布罗塞尔没有同我分得诺贝尔奖。

伯特洛蒂由于诸如创建自由电子激光器而继续他的新发展，并在“结论”一章考察了光的统计学特性，那是对相干辐射与不相干辐射都十分异常的。这方面的材料同该书前面部分相比，在数学上更为需要。

没有给大众化应用masers和lasers以更重要的地位，那是一件憾事，因为它们已经成了更奇昇的工具，在物理学方面是理所当然的，但是在计量学、天文学、医学和工业上，亦复如此；不要忘记，激光还能读密纹唱片哩！作者虽则仅是简短地提到这样的应用，但是对这一领域的观察今天仍旧敞开——也许最佳的应用仍有待于将来？激光的作用在使加勃关于全息照相术的计划成为现实一事也被简单提及了。我们希值最新的大功率激光将永远不被用作外太空武器。最后对出版者进一言：如果注释和参考文献能够汇集在书末，而不是分散在每一章的末尾，将会更加方便读者。

让我们不要把行文停留在否定的说明上吧，伯待洛蒂的这本书是有关maser和laser的发展及其诞生前重要史实的一页，大多数读者将享受他包括科学在内的简短特写。因为他的书给我们的不仅是有关物理学的，同时也是物理学家的一篇十分逗人的特写。虽则它不是以非科学家为读者对象，但是其他领域的科学家还是可以听清楚它所讲的故事，因为它一般避免了复杂的数学推理。

[Nature，1985年7月25日号]