Ugrás a tartalomhoz

Charles K. Kao

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból
(Kao szócikkből átirányítva)

Angol


Főnév

Charles K. Kao (tsz. Charles K. Kaos)

  1. (informatika) Charles K. Kao (teljes nevén Charles Kuen Kao, 高錕, 1933. november 4. – 2018. szeptember 23.) kínai származású brit–amerikai fizikus és mérnök, akit joggal tartanak a „fénykábeles kommunikáció atyjának”. Forradalmi munkássága a fényvezető (optikai) szálak terén alapjaiban változtatta meg a telekommunikációt, és lehetővé tette a modern internet, az adatátvitel, valamint a globális információs társadalom kiépülését.

2009-ben fizikai Nobel-díjjal jutalmazták „a fény optikai szálakban történő továbbításával kapcsolatos úttörő eredményeiért a távközlésben”.


Gyermekkor és tanulmányai

Charles K. Kao 1933-ban született Shanghai városában, Kínában, egy magas képzettségű és művelt családba. Apja, Kao Chun-Hsiang, egy híres jogász volt, aki Európában tanult, anyanyelve mellett pedig angolul, franciául és németül is beszélt. Az ifjú Charles Kao is korán megismerkedett az idegen nyelvekkel, matematikával és a természettudományokkal.

A kínai polgárháború miatt családja a brit gyarmati területre, Hongkongba költözött. Ott a St. Joseph’s College-ban folytatta középiskolai tanulmányait, majd Angliába ment továbbtanulni.

Tanulmányait a Woolwich Polytechnic-en (ma University of Greenwich) kezdte, majd a University of London-on szerzett villamosmérnöki diplomát. Később a University College London-ban szerezte meg doktori fokozatát is.


A fényvezetés problémája

A 20. század közepén a kommunikáció nagy részét még rézkábelek, rádióhullámok vagy mikrohullámok segítségével bonyolították. A kutatók régóta próbálkoztak fény (optikai jelek) használatával az adatok továbbítására, mivel a fény sokkal nagyobb sávszélességet és sebességet kínált. A probléma azonban a következő volt:

A fény a korabeli üvegszálakon rendkívül gyorsan elnyelődött, azaz már néhány méter után elveszett az információ.

A 1960-as években a fényvezető szálak csillapítása (azaz a jelveszteség) 1000 dB/km körül volt, ami teljesen használhatatlanná tette őket gyakorlati célokra.


Az áttörés – 1966: Kao és Hockham

1966-ban Kao az angliai Standard Telecommunication Laboratories (STL) kutatóintézetében dolgozott. Itt, munkatársával, George Hockhammel együtt kidolgozták a híres 1966-os elméleti javaslatot, amelyben kimutatták:

  • A magas csillapítás nem a fény természetes korlátja, hanem az üveg tisztaságának problémája.
  • Ha az üveget megtisztítják a szennyeződésektől, akkor a fényt csak néhány dB/km csillapítással lehetne továbbítani.
  • Elméleti számításaik szerint 20 dB/km csillapítási érték alatt már működőképes optikai kommunikáció valósítható meg.

Ez az ötlet akkoriban radikálisnak tűnt, hiszen a kutatók többsége a fény természetes szórását okolta. Kao azonban precíz mérnöki és fizikai érveléssel bizonyította, hogy a tiszta kvarcüveg megoldás lehet.


A gyártási forradalom

Kao elmélete után az anyagtudósok, köztük a Corning Glass Works (USA) kutatói, megkezdték az első, rendkívül tiszta szilícium-dioxid-alapú optikai szálak fejlesztését.

1970-ben sikerült előállítaniuk egy olyan üvegszálat, amely kevesebb mint 20 dB/km csillapítással vezette a fényt – éppen ahogy Kao megjósolta. Ez volt a technológiai áttörés.

Később az optikai szálak csillapítása 0,2 dB/km körülire csökkent, ami lehetővé tette az 1000 km-nél hosszabb távú kommunikációt is egyetlen szálon, erősítők nélkül.


Világméretű alkalmazások

Az 1980-as évektől kezdve az optikai szálak megváltoztatták a távközlést:

  • Megjelentek az optikai gerinchálózatok, amelyek kontinenseket kötnek össze.
  • A telefónia, internet és kábeltelevízió szinte teljesen átállt optikai átvitelre.
  • A mai 5G hálózatok, felhőszolgáltatások, videostreaming és globális adatközpontok mind a Kao által lefektetett alapokon működnek.


Nemzetközi tudományos karrier

Kao nemcsak kutató, hanem kiemelkedő tudományszervező is volt. Dolgozott:

  • Hongkongban a Chinese University of Hong Kong professzoraként és rektoraként,
  • az amerikai ITT Corporation vezető kutatójaként,
  • valamint több rangos nemzetközi tudományos testület tagjaként.

A nevét viselő „Kao-féle ablak” az a hullámhossztartomány, amelyen belül a fény legkisebb veszteséggel terjed az üvegszálakban (tipikusan 1,55 mikrométer körül).


Elismerések

Több évtizedes munkásságát világszerte elismerték:

  • 2009-es fizikai Nobel-díj (megosztva Willard Boyle-lal és George Smith-szel, akik a CCD-érzékelőt fejlesztették ki).
  • Marconi-díj, Faraday-érem, IEEE díjak, Japan Prize, Alexander Graham Bell-díj
  • Lovaggá ütötték „Sir Charles Kao” néven (2009-ben a Brit Birodalom Rendjének parancsnoka – KBE)
  • Róla nevezték el a Charles K. Kao Foundation for Alzheimer’s Disease szervezetet is


Személyes élet és betegség

Kao felesége Gwen Kao, aki aktívan támogatta férje tudományos és későbbi egészségügyi útját. A házaspár két gyermeket nevelt.

Élete utolsó éveiben Alzheimer-kórral küzdött. E betegséggel való küzdelme miatt ismeretterjesztő kampányokat indítottak, és nevét alapítvány is őrzi.


Halála és öröksége

Kao 2018. szeptember 23-án hunyt el Hongkongban, 84 éves korában.

Öröksége azonban máig él:

  • Milliárdnyi ember használja nap mint nap az általa lehetővé tett technológiát.
  • A mai internetes világ alapját képezik a fényvezetés fizikai törvényei, amelyeket ő tárt fel.
  • A távközlés, informatika, orvostechnika (pl. endoszkópia), csillagászat és még a katonai kommunikáció is profitált munkásságából.


Zárszó

Charles K. Kao egy csendes, tudományba mélyedt mérnök és fizikus volt, aki nem új részecskét fedezett fel, nem épített atombombát, nem írt nagy elméleteket – mégis forradalmasította az emberiség kommunikációját.

Az internet, a távmunkavégzés, a felhőalapú számítás, az űrtávközlés és az orvosi képalkotás mind-mind nem létezhetne olyan formában, ahogy ma ismerjük, nélküle. A száloptika korát ő nyitotta meg – fényt vezetett nemcsak az üvegszálakon át, hanem a tudományos haladás útján is.

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=Charles_K._Kao&oldid=3509596”