КАО Чарльз
Другое имя: Достопочтенный сэр Чарльз Као Куэн
Имя латиницей: Kao Charles
Пол: мужской
Дата рождения: 04.11.1933
Место рождения: Шанхай, Китай
Дата смерти: 23.09.2018 Возраст (84)
Место смерти: Гонконг
Китайский, британский и американский инженер-физик, автор ключевых исследований в области разработки и практического применения оптоволоконных технологий, которые значительно повлияли на развитие индустрии телекоммуникаций. Нобелевская премия по физике (2009, за «новаторские достижения в области передачи света по оптоволоконным каналам»). Другая половина премии досталась Уилларду Бойлу и Джорджу Смиту, которые изобрели ПЗС-матрицы.
В международной школе Шанхая изучал английский и французский языки. В 1948 г. его семья переехала сначала на Тайвань, далее – в Гонконг, где он поступил в колледж. Дальнейшее образование получил в Англии: бакалаврат по специальности инженера-электротехника в Вулвичском Политехе (нынешний Гринвичский университет) и степень доктора философии в Имперском колледже Лондона, который окончил в 1965 г. Одновременно с обучением на доктора философии работал инженером в исследовательском центре компании «Standard Telephones and Cables» в Харлоу, где и совершил свое революционное открытие. В 1970 г. был приглашен в Гонконгский университет для формирования факультета электротехники. Еще через четыре года он переехал в США для работы в «ITT Corporation», которая являлась головной корпорацией для «STС». Сначала ему дали должность ведущего научного сотрудника, а потом – и директора по инженерным работам в виргинском филиале. В 1982 г. стал главным научным сотрудником всей корпорации и работает в Центре перспективных технологий в Коннектикуте. Вскоре вернулся в Китай, где с 1987 по 1996 гг. руководил работой Гонконгского университета. Кроме того, работал генеральным директором компании «Transtech», основал Академию развития независимого образования. В Гонконге он возглавлял компанию «ITX Services».
В области оптоволоконных технологий он начал работать в 1960 г., когда работал инженером в лондонской лаборатории «ITT Corporation». Там совместно с Джорджем Хокхэмом совершил открытие, из которого следует, что высокие потери в передаче данных посредством оптоволокна вызваны не самой технологией, а примесями в стекле волокон. Результаты своих исследований представил в 1966 г., в июне вышел его отчет с изложением ключевых особенностей волоконно-оптических телекоммуникационных технологий. Изложенные в этом документе идеи по использованию оптоволокна для потребностей связи являются основой телекоммуникаций сегодняшнего дня. Главным теоретическим выводом его работ стало определение порогового значения величины затухания сигнала. Чтобы информация переносилась внутри оптоволоконных каналов без существенных потерь, величина затухания не должна превышать 20 дБ/км. Однако в 1960-е гг. оптоволокно имело характеристику в 1000 дБ/км и более. Данное обстоятельство подстегнуло исследователей к поиску материалов, которые более всего соответствовали бы установленным критериям. Специально для этих целей он собрал коллектив из четырех человек: Т. Дэвиса, М. Джоунса, С. Райта и его самого. Тестируя разные материалы, группа пришла к выводу, что идеальным кандидатом для оптической связи является кварц (SiO 2), в котором наблюдался наименьший уровень затухания сигнала. Первым предложил использовать оптоволоконные кабели для передачи информации на большие расстояния (до этого их дальность ограничивалась несколькими метрами). Член Лондонского королевского общества, Китайской академии наук, Европейской академии наук и искусств, тайваньской Academia Sinica и других научных сообществ.
***
Достопочтенный сэр Чарльз Као Куэн (кит.трад. 高錕, упр. 高锟, пиньинь: Gāo Kūn, палл.: Гао Кунь, англ. Charles K. Kao; 4 ноября 1933, Шанхай — 23 сентября 2018) — китайский, британский и американский инженер-физик, автор ключевых исследований в области разработки и практического применения волоконно-оптических технологий, которые значительно повлияли на развитие индустрии телекоммуникаций. В 2009 году ему присудили половину Нобелевской премии по физике за «новаторские достижения в области передачи света по волокнам для оптической связи». Другая половина премии досталась Уилларду Бойлу и Джорджу Смиту, которые изобрели ПЗС-матрицы.
Као был членом Лондонского королевского общества (1997), Королевской инженерной академии, Китайской академии наук (1996), Европейской академии наук и искусств, тайваньской Academia Sinica и других научных сообществ.
Биография
Ранняя жизнь и образование
Као родился в семье доктора юридических наук Гао Цзюньсяна. Его дед Гао Чуйвань был известным поэтом и революционным деятелем. С детства Чарльз и его младший брат У (ныне — профессор гидродинамики) изучали китайскую классику. В международной школе Шанхая Чарльз изучил английский и французский языки. В 1948 году его семья перебралась сначала на Тайвань, далее — в Гонконг, где Као поступил в колледж. Дальнейшее образование он получил в Англии: бакалавриат по специальности инженера-электротехника в Вулвичском Политехе (нынешний Гринвичский университет[en]) и PhD в Имперском колледже Лондона, который окончил в 1965 году.
Карьера
Одновременно с обучением на доктора философии Као работал инженером в исследовательском центре компании Standard Telephones and Cables (STС) в Харлоу, где и совершил своё революционное открытие. В 1970 году его пригласили в Гонконгский университет для формирования факультета электротехники. Ещё через четыре года он переехал в США для работы в ITT Corporation, которая являлась головной корпорацией для STС. Сначала ему дали должность ведущего научного сотрудника, а потом — и директора по инженерным работам в виргинском филиале. В 1982 году Као стал главным научным сотрудником всей корпорации и работал в Центре перспективных технологий в Коннектикуте.
Вскоре он снова вернулся в Китай, где с 1987 по 1996 годы руководил работой Гонконгского университета. Кроме того, он работал генеральным директором компании Transtech, основал Академию развития независимого образования (Independent School Foundation Academy). Као проживал в Гонконге и возглавлял компанию ITX Services. Он часто бывал в США, где живут его родные. Као женился в 1959 году на британской китаянке Хуан, с которой познакомился в Лондоне во время учёбы. У них двое детей — сын и дочь. Оба живут и работают в Силиконовой долине, в Калифорнии.
В начале 2009 года у Као обнаружили слабые признаки болезни Альцгеймера, которой ранее страдал его отец. Вместе с женой он решил пожертвовать часть премии (всего Као получил около $700 тыс.) на исследования в этой области и медицинскую помощь больным.
Као любил читать художественную литературу традиционного китайского жанра уся, другое хобби учёного — делать вазы и другие поделки из глины.
Смерть
23 сентября 2018 года скончался в Гонконге в возрасте 84 лет
Научная работа
Пучок оптических волокон из кварцевого стекла. Сейчас подобного рода кабели применяются повсеместно. Именно Као первым предположил, что кварцевое стекло является идеальным материалом для дальнего переноса информации.
Као начал работать в области волоконных технологий в 1960 году, когда он устроился инженером в лондонскую лабораторию ITT Corporation. Здесь совместно с Джорджем Хокхэмом он совершил новаторское открытие, из которого следовало, что высокие потери в передаче данных по волокну вызваны не самой технологией, а примесями в стекле. Результаты своих исследований он представил в 1966 году, в июне вышел его отчёт с изложением ключевых особенностей волоконно-оптических телекоммуникационных технологий. Изложенные в этом документе идеи по использованию волокна для потребностей связи являются основой телекоммуникаций сегодняшнего дня.
Главным теоретическим выводом его работ стало определение порогового значения величины затухания сигнала. Чтобы информация переносилась внутри волоконно-оптических каналов без существенных потерь, величина затухания не должна превышать 20 дБ/км. Однако, в 1960-е годы волокно имело затухание в 1000 дБ/км и более. Данное обстоятельство подстегнуло исследователей к поиску материалов, которые более всего соответствовали бы установленным критериям. Специально для этих целей Као собрал коллектив из четырёх человек: Т. Дэвиса, М. Джоунса, С. Райта и его самого. Тестируя разные материалы, группа пришла к выводу, что наиболее подходящим кандидатом для оптической связи является кварцевое стекло (SiO2), в котором наблюдался наименьший уровень затухания сигнала.
Као первым предложил использовать волоконно-оптические кабели для передачи информации на большие расстояния (до этого их дальность ограничивалась несколькими метрами). Поначалу в эту идею мало кто верил, но личная роль учёного в процессе инженерной и коммерческой реализации проекта в корне изменила индустрию телекоммуникаций.
Награды и премии
Премия Мори, США (1976)
Медаль Стюарта Баллантайна (1977)
Премия Ранка в области оптической электроники, Великобритания (1978)
Премия Морриса Либманна (1978)
Международная премия Л. М. Эрикссона, Швеция (1979)
Золотая медаль AFCEA, США (1980)
Учреждённая IEEE медаль Александра Грэма Белла (1985)
Премия Маркони, США (1985)
C&C Prize (1987)
Медаль Фарадея, Великобритания (1989)
Международная премия за новые материалы (1989)
Золотая медаль SPIE (1992)
Орден Британской империи класса CBE (1993), позже повышен до KBE (2010)
Золотая медаль, Великобритания (1995)
Медаль принца Филиппа[en] (1996)
Премия Японии «за пионерские исследования в области широкополосных волоконно-оптических каналов связи»(1996)
Премия Чарльза Старка Дрейпера (1999)
Золотая медаль Гонконгского инженерного института (2006)
Нобелевская премия по физике (2009)
Большая медаль Баугинии (2010)
Чарльз Куэн Као 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.
Память
В 1996 году в честь учёного назван астероид Каокуэн, открытый в 1981 году.
С давних времен семья Као считалась зажиточной, так как прежние поколения были умелыми земледельцами. Дети каждого поколения получали хорошее образование. Не стал исключением и Чарлз. С раннего детства он и его младший брат Тимоти изучали китайскую классику. Всячески способствовал этому дед Чарлза - Гао Чуйвань. Дед был поэтом и сочинял прекрасные стихи, которые записывал традиционным каллиграфическим методом. Дед также коллекционировал книги и был членом революционной организации Нан Ше, которая принимала участие в Синьхайской революции 1911 года.
Из-за утраты двух старших братьев, Чарлз и Nимоти росли очень избалованными, но под постоянной опекой нянь. Обучение мальчиков происходило на дому. Приходили два учителя, один преподавал "столбы" конфуцианства и заставлял цитировать заученные строки наизусть, другой преподавал английский язык.
В десять лет Чарлз был отдан в школу. Первый день для него был шокирующим: он еще никогда не видал столько кричащих и бегущих детей. Школа, в которой учился Чарлз, была многонациональной. Способствовало этому то, что дом семьи Као находился во французском сеттльменте. Благодаря такому стечению обстоятельств семья практически не пострадала от ужасов японской оккупации. Поэтому большую часть свободного времени семья Као проводила за бриджем и другими карточными играми. С окончанием войны с Японией проблемы не окончились, на территории Китая начала заправлять Красная Армия. Нередко в доме возникали дискуссии о выезде из Китая.
В 1948 году семья покинула Шанхай. Ненадолго пробыв на Тайване, они обосновались в Гонконге. С помощью родственников матери, они сразу нашли уютную квартиру, а Чарлз с братом были зачислены в колледж Святого Джозефа, где учились их двоюродные братья. В колледже Чарлзу пригодилось знание английского языка, поскольку на нем велось обучение. Аттестат зрелости он получил в 1952 году. Позже Чарлз скажет, что одноклассники запомнили его как исключительного тихоню, поскольку он никогда не интересовался спортом, практически ни с кем не разговаривал, а занимался только учебой.
После получения среднего образования, Чарлз хотел продолжить обучение в Гонконгском университете. Но после войны это учебное заведение не могло дать тот уровень знаний, который ему был нужен. Чарлз хотел изучать электротехнику, и поэтому обратился в Британское посольство в способствовании его выезду в Великобританию. Помощь была оказана и в 1953 году он на лайнере "P&O" отправился в Англию.
В Лондоне он поступил в Политехнический университет Вулвич (который позже был преобразован в Гринвичский университет). В 1957 он получает степень бакалавра по электротехнике.
После окончания университета он устроился на работу в Standard Telephones & Cables (STC), британскому филиалу американской International Telephone & Telegraph (ITT). Около года он работал как стажер. Ему понравилось, и он остался еще на 2 года. В течение трех лет пребывания в STC он встретил свою будущую жену Гвен, которая работала в той же фирме этажом выше. После этого, чувствуя, что нужно двигаться дальше, Као устраивается в Политехнический университет Лафборо.
Однажды высшее руководство STC получило отчеты об исследованиях Као и незамедлительно предложило должность в научно-исследовательской лаборатории, которая находилась в Харлоу. Дабы дать дополнительный стимул, в Харлоу сразу нашлась работа для жены Чарлза. Университет не хотел мирно отпускать Чарлза, так как он с женой взял ипотеку под поручительство учебного заведения . Но к счастью, адвокаты STC быстро решили все проблемы. После этого судьба на 30 лет связала Као с STC.
В 1965-ом Чарлз получил степень доктора философии в Имперском колледже Лондона.
В 1966 году Као совместно с Джорджем Хокхэмом совершает новаторское открытие, из которого следует, что высокие потери в передаче данных по волокну вызваны не самой технологией, а примесями в стекле. Результаты своих исследований он представляет в том же году. Позже выходит его отчёт с изложением ключевых особенностей волоконно-оптических телекоммуникационных технологий. Изложенные в этом документе идеи по использованию волокна для потребностей связи являются основой телекоммуникаций сегодняшнего дня.
В то время стандартный уровень затухания сигнала составлял 100 дБ/км. Оптоволокно имело ограниченную сферу применения, например, использовалось в медицине для передачи изображения из желудка пациента. В своем отчете Чарлз обосновывает, что можно уменьшить затухание до 20 дБ/км, то есть дальность передачи можно довести до 100 км, если увеличить прозрачность стекла. Это был невероятный прорыв, ибо никто раньше предположить не мог, что такое теоретически возможно. Работа Као была первой на эту тему, и породила целую волну научных изысканий от других исследователей. В 1971 году американская компания Corning Glass Works изготовила первый километровый образец оптоволокна из плавленого кварца. Новый материал позволил уменьшить затухание до 17 дБ/км, а добавка диоксида германия снизила его до 4 дБ/км. В наше время лучше образцы оптоволокна имеют показатель затухания менее 0,2 дБ/км.
Као первым предложил использовать волоконно-оптические кабели для передачи информации на большие расстояния (до этого их дальность ограничивалась несколькими метрами). По началу в эту идею мало кто верил, но личная роль учёного в процессе инженерной и коммерческой реализации проекта в корне изменила индустрию телекоммуникаций.
В 1967 году родители Као эмигрировали в Англию, чтобы быть поближе к сыну и внукам (в 1961 у Чарлза и Гвен родился сын, а в 1963 - дочь).
В 1970-ом он просит у руководства STC отпуск на 2 года, для формирования факультета электротехники в Гонконгском университете. Два года растянулись на четыре... Но после первого же выпуска своих студентов, Чарлз незамедлительно возвращается на работу в STC, чтобы не отстать от событий в области исследования оптоволокна. Также, за 4 года он очень соскучился по родителям, которые продолжали жить в Харлоу.
В 1974 году проект, над которым работал Чарлз еще в 1966 году, благодаря техническому прогрессу подошел к стадии разработки подготовки производства. Настало время, чтобы реконструировать телекоммуникационные системы во всем мире. Поэтому ITT переводит Као на завод в Роаноке (штат Вирджиния). Сначала он получил должность руководителя исследовательских работ, позже вице-президента, а потом и Директора электрооптического отделения. В это время он часто он посещает различные лаборатории в Европе, чтобы быть в курсе последних разработок.
К 1980-ым годам оптоволокно во всем мире было проложено в больших количествах, промышленность его производства развивалась бешеными темпами. Поэтому правление компании назначило Као координатором, отвечающего за все научно-исследовательские действия в этом направлении. Для этого Чарлз переезжает в главный офис компании в Коннектикут. Должность дала ему полную свободу действий. Пользуясь своим положением он создает Оптоэлектронный технологический проект "Терабит". Задание для этого проекта было достигнуть передачи данных в несколько терабит за секунду. С заданием справились на отлично - скорость была достигнута. Позже Чарлз Као скажет: "Интернет родился!".
В 1986 году снова поступает предложение от Гонконгского университета. Као принимает предложение, и руководит университетом с 1987 по 1996. Такое странное решение было вызвано не столько предложением Гонконга, как то, что компания ITT начала продажу всех технических подразделений компании Alcatel. Потом работал генеральным директором компании Transtech.
В 1996 году в честь учёного назван астероид Каокуэн, открытый в 1981 году.
В 2000 году основывает Академию развития независимого образования (Independent School Foundation Academy).
В начале 2004 года у Као обнаружили слабые признаки болезни Альцгеймера, которой ранее страдал его отец.
В 2009 году Чарлз переехал в Калифорнию, чтобы быть поближе к своим детям, которые работают в Кремниевой долине.
В 2009 году Чарлзу Као была присуждена Нобелевская премия по физике "за выдающиеся достижения, касающиеся передачи световых сигналов в волокнах и развитие оптических систем передачи данных".
Као также награжден Премией Мори (1976), Премией Ранка (1978), премией Эрикссона (1979), Медалью Белла (1985), Премией Общества Маркони (1985), Медалью Фарадея (1989), Премией Макгруди (1989), Орденом Британской империи (1993), Золотой медалью Великобритании (1995), Медалью принца Филиппа (1996), Премией Японии (1996), Премией Дрейпера (1999), Золотой медалью Гонконгского инженерного института (2006).
Као также являлся членом Лондонского королевского общества, Китайской академии наук, Европейской академии наук и искусств, тайваньской Academia Sinica.
