В первой части мы подробно рассказали о советских разработках Александра Прохорова, Николая Басова и их предшественниках, а также о том, как они публиковали результаты своих исследований в научных журналах и получали авторские свидетельства.
Совсем другая ситуация была в Америке, там патентные страсти разыгрались весомо, грубо, зримо после того, как в 1958 году Чарлз Таунс подал патентную заявку на изобретение, которое, как написано в преамбуле документа «относится к генерации и усилению инфракрасных, видимых и ультрафиолетовых волн, или, более конкретно, к генерации и усилению таких волн посредством устройств, … в которых происходит стимулированное излучение; устройства такого типа в настоящее время обычно называются мазерами».
Здесь, наверное, надо сказать, что термин «лазер» (laser — light amplification by stimulated emission of radiation, или по-русски «усилитель света посредством вынужденного излучения») был тогда в физике еще не в ходу. Зато термин «мазер» (microwave amplification by stimulated emission of radiation, то есть «усилитель микроволн посредством вынужденного излучения».), придуманный, кстати, самим же Таунсом и запущенный им в научный обиход в одной из первых своих публикаций по квантовому когерентному усилению электромагнитных волн, уже прочно вошел в физику. В дальнейшем за «мазером» оставили диапазон сантиметровых радиоволн, а в епархию «лазера» вошли нанометровые волны, то есть от инфракрасного до рентгеновского диапазона, включая диапазон видимого нами света.
В мазерах на аммиаке Таунса, а также Басова и Прохорова середины 1950-х годов они работали с длинами когерентных волн около 1,25 см. Но, как уже сказано, в 1958 году Таунс подал заявку на изобретение «мазера, способного к генерации и усилению инфракрасных, видимых и ультрафиолетовых волн», и, как бы он его ни называл, это была заявка на изобретение лазера. Эта патентная заявка была подана компанией Bell Telephone Laboratories Inc (научное подразделение корпорации AT&T) на имя изобретателей Артура Шавлоу и Чарлза Таунса. Профессор Колумбийского университета Таунс довольно плотно сотрудничал с AT&T, а работавший в Bell Telephone Laboratories Артур Шавлоу занимался там тем же, чем Таунс в своем университете, — строительством квантового усилителя.
В марте 1960 года их заявка была удовлетворена, Таунс и Шавлоу получили патент США № 2836722 на лазер. Кто бы, как говорится, сомневался, при такой «крыше», как одна из самых богатых корпораций США AT&T, осечки априори не могло быть. Впрочем, Артур Шавлоу не был номинальным зиц-председателем со стороны корпорации в патенте на лазер, он был самодостаточным и успешным ученым и тоже получил Нобелевскую премию по физике в 1981 году «за вклад в развитие лазерной спектроскопии». В дальнейшем при патентовании лазерных устройств изобретатели, как правило, ссылались на этот первый патент Таунса и Шавлоу, во всяком случае на сегодня насчитывается 145 таких патентов.
Однако сразу после получения ими патента в 1960 году он был оспорен в суде Гордоном Гулдом, а точнее небольшой частной компанией TRG (Technical Research Group), где Гулд тогда работал. Ранее Гулд писал в Колумбийском университете докторскую (по нашим меркам — кандидатскую) диссертацию по оптической и микроволной спектроскопии.
Он лично знал профессора Таунса и тоже в какой-то момент занялся проблемой оптической накачки лазера, причем погрузился в тему насколько глубоко, что забросил диссертацию, а потом и вовсе уволился из университета и поступил в компанию TRG, заинтересовав ее руководство открывающимися перспективами создания лазера. Кстати, и слово лазер придумал он, впервые оно прозвучало в докладе Гулда на конференции по оптической накачке в Мичиганском университете в Анн-Арборе в июне 1959 года. Компания TRG действительно сумела получить под это дело грант Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) Минобороны США. По иронии судьбы DARPA выделило деньги Гулду под поручительство профессора Таунса.
Но лично для Гулда беда заключалась в том, что работы по лазерам были засекречены, для них требовался допуск, а Гулду его не давали, потому что в свое время его отец, работавший в Манхэттенском проекте, оказался членом коммунистической партии США. Гулд негласно приобрел репутацию нежелательного в секретных исследования человека. Но первые две заявки Гулда и TRG 1959 года на изобретение лазера были отклонены Патентным ведомством США официально не по этой причине, а на основании действовавшего тогда в американском праве принципа «первым изобрел» (FTI — first to invent). А FTI в данном случае были Таунс и Шавлоу (их заявка поступила в Патентное ведомство на год раньше — в 1958 году).
Тогда Гулд и TRG подали судебный иск, в котором ключевой доказательной уликой приоритета Гулда был его лабораторный журнал, в который он записывал все свои результаты по работе над лазером еще со времени работы в Колумбийском университете. Причем, все записи в этом журнале им нотариально заверялись сразу после их внесения в журнал, а не задним числом. Столь необычная предусмотрительность Гулда до сих пор интригует историков науки и техники, некоторые из них даже пишут, что делать это молодому соискателю докторской степени посоветовал профессор Чарлз Таунс, что выглядит еще более странно, потому что сам Таунс этого никогда не делал.
История почти сорокалетней судебной тяжбы Гулда за свой приоритет изобретения лазера описана американскими историками науки техники в мельчайших деталях. В их трудах можно встретить даже такие подробности, как его одежда на заключительном заседании суда по его делу в Орландо, штат Флорида, в 1987 году: «костюм-двойка темно–серого цвета, как сказал ему его адвокат, никакого коричневого, никаких жилетов, и, ради бога, никаких этих маленьких мокасин на тонкой подошве, которые выглядят как танцевальные туфли, только туфли на шнуровке, чтобы присяжные знали, что он настроен серьезно». Но как далеко не заходила бы литературная образность в трудах историков науки и техники, одного они не могли нафантазировать или переврать — слов адвокатов Гулда и его самого на судебных заседаниях. В противном случае их, самих историков, ждали бы разорительные иски, адвокаты у Гулда были очень серьезные.
И вот тут начинается самое интересное: что именно убедило присяжных федерального суда, далеких от квантовой электроники людей, в конечном итоге признать право Гулда на изобретение лазера. Его адвокат утверждал, обращаясь к ним: «Леди и джентльмены, в этом деле фигурирует изобретение, которое изменило нашу жизнь. Это лазер. Гулд изобрел лазер. Однажды ночью в ноябре 1957 года он проснулся, и прямо в постели записал суть удивительной, великолепной машины, которая изменила промышленность и жизни людей, а также медицину и науку. Затем он заверил его у нотариуса. И вот тридцать лет спустя он по-прежнему надеется на вердикт, который заставит производителей лазеров заплатить ему роялти за право производства его изобретения. До сих пор они делали это с неохотой, и это еще мягко сказано».
Затем адвокат попросил Гулда рассказать присяжным немного о себе. Тот описал свою молодость, учебу, первые попытки изобретательства, свое возвращение в аспирантуру, чтобы изучать физику, когда понял, что знает ее недостаточно, а потом рассказал про ту ноябрьскую ночь 1957 года: «Мне вдруг пришло в голову, что усиление света может сделать нечто совершенно замечательное, точнее, его можно было заставить сделать что-то замечательное... Вы могли бы сфокусировать этот луч на крошечном пятне и получить фантастическую интенсивность. И эта мысль была волнующей. Боже мой, я мог сделать то, чего никто никогда раньше не делал!»
Согласитесь, что все это сильно напоминает хрестоматийную историю с Периодической системой, которая приснилась Менделееву, и выглядит со стороны театральной постановкой. Но это и была постановка с хорошей адвокатской режиссурой в суде, которая завершала последнее сражение в одной из самых грандиозных битв в истории патентного права.
На той войне адвокаты Гулда в 1979 даже создали компанию Patlex, которая занималась исключительно его делом. Фирма дожала в 1987 году последнего еще сопротивлявшегося ответчика — компанию Сontrol Laser corporation. Адвокаты добились в ходе тридцатилетней череды судов выдачи Гордону Гулду 48 патентов и уплаты ему производителями лазеров нескольких миллионов долларов упущенной выгоды. Точную сумму никто никогда не называл, известно лишь то, что эта сумма составляла 20% от всех выплат Гулду, остальные 80%, то есть десятки миллионов, пошли на судебные издержки и адвокатские гонорары.
Но говоря строго, в патенте Таунса, который оспаривал Гулд, речь шла лишь о возможности создания лазера — «мазера, способного к генерации и усилению инфракрасных, видимых и ультрафиолетовых волн». В реальном же воплощении в виде прибора его мазер точно так же, как мазер Прохорова и Басова пока работал только в области сантиметровых волн. А первый оптический лазер был построен в 1960 году инженером Теодором Мэйманом из Hughes Research Laboratories (HRS) в Малибу (штат Калифорния) — научного подразделения Хьюз Эйркрафт Компани, фирме того самого Говарда Хьюза.
Это был небольшой цилиндр диаметром 9 мм и длиной 18 мм из корунда с примесью хрома, выражаясь научным языком, а говоря попросту — рубиновый. Торцы цилиндра из рубина были посеребренными, то есть зеркальными, один был глухим зеркалом, второй, на котором был более тонкий слой серебра, пропускал некоторое количество света. Вокруг него было несколько витков газоразрядной лампы, вспышки которой «накачивали» лазер, а тот испускал короткие импульсы света с длиной волны 6943 ангстрема, то есть в красной области спектра видимого света (6300–7800 ангстрем). Конус рассеяния лучей в пучке света лазера Мэймана имел диаметр всего 30 см.
Застолбить за собой свой лазер Мэйман попытался, отправив в мае 1960 года короткую статью о нем в Physical Review Letters (PRL) — дочернее издание одного из самых престижных в мире научных журналов по физике Physical Review. Оно и было создано в 1958 году специально для этой цели — максимально быстрой публикации научных результатов ученых в виде их коротких писем в течение двух–трех недель, быстрее в доинтернетовскую эпоху не получилось бы. Но тут вышла осечка, главный редактор PRL профессор Сэмюэл Гаудсмит из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США отказался публиковать письмо Мэймана. Почему — никто точно до сих не знает, возможно, по соображением секретности.
Тогда Мэйман отсылает свою статью-письмо в британский журнал Nature. Это сейчас публикация в Nature — великая честь и мечта каждого ученого, но в начале 1960-х Nature был по сути все еще научно-популярным изданием, каковым он и создавался за век до этого. Только в 1971 году начали выходить его специальные тома Nature Physical Sciences (сейчас — Nature Physics с самым высоким в мире импакт-фактором среди научных изданий по физике).
Журнал Nature в номере за 6 августа 1960 года опубликовал статью Мэймана о первом в мире рабочем лазере. Она была почти такой же короткой, как статья Басова и Прохороа в «УФН» в 1956 году и состояла всего из 4 абзацев. В первом были реверансы в адрес патента 1958 года Таунса и Шавлоу, в последнем — благодарности Мэймана его коллегам, сотрудникам по лаборатории в Малибу, а суть дела была изложена в двух абзацах с рисунком-схемой принципа работы лазера и гистограммой длины его разрядных лучей при разных режимах.
Но еще до публикации в Nature работодатель инженера Мэймана — Хьюз Эйркрафт Компани собрала пресс-конференцию в отеле «Дельмонико» на углу 59-й Улицы и Парк-Авеню в Нью-Йорке, то есть в самом центре Манхэттена, где выступил сам изобретатель, который начал свою речь словами: «Долгожданный лазер отныне не недостижимая мечта, а свершившийся факт».
Надо отдать должное Мэйману, журналисты ожидали от него сенсации, но он ни слова не сказал о супер-лучах из «Войны миров» Уэллса и «Гиперболоида инженера Гарина». Напротив, ограничил возможную область их применения медициной (для стерилизации поверхностей от микроорганизмов) и, возможно, в будущем — металлургией. А в заключение еще раз подчеркнул, что его выступление поможет журналистам и их читателям достойно оценить «первый в мире рабочий оптический мазер, который отныне можно по праву назвать лазером».
Журналисты оценили, как смогли. В самых скромных их публикациях лазер сравнивался с фонариком, который светил на милю, остальные, разумеется, не преминули вспомнить о лучах смерти марсиан и инженера Гарина. К слову сказать, Чарлз Таунс в одном из своих многочисленных интервью вспоминал, что еще студентом он с большим интересом прочитал «Гиперболоид инженера Гарина» Алексея Толстого, когда в начале 1930-х годов в Америке вышел его перевод на английский.
В 1961 году Хьюз Эйркрафт Компани подала на имя Теодора Мэймана патентную заявку на «Рубиновые лазерные системы». Инженер Мэйман получил патент США № 3353115 с приоритетом от апреля 1961 года, а его работодатель Хьюз Эйркрафт Компани — один из самых прибыльных патентов за всю свою историю. Видимо, Говард Хьюз-младший хорошо запомнил, на чем заработал состояние его отец. Патенты Говарда Хьюза-старшего спонсировали безумные проекты авиатора долгие годы.
А в июне 1961 года первый в нашей стране рубиновый лазер заработал в Государственном оптическом институте им. С.И. Вавилова (ГОИ). Все прекрасно понимали, что так быстро повторить достижение Мэймана на пустом месте было невозможно. Задел в ГОИ действительно был. И немалый. В доказательство этому сейчас отечественные историки науки и техники публикуют фотографии страниц лабораторного журнала сотрудника ГОИ Леонида Дмитриевича Хазова. Нотариально не заверенные, разумеется, патентные нравы в СССР отличались от западных, у нас изобретатель априори не мог стать миллионером.
И в том же 1961 году в Physical Review Letters выходит статья Али Джавана, Уильяма Беннета и Дональда Хэрриота из Bell Telephone Laboratories о запуске первого в мире лазера непрерывного действия (то есть не импульсного, как у Мэймана) с рабочим телом из смеси газов — неона и гелия. Эту статью редактор PRL профессор Гаудсмит промариновал в редакционном портфеле два года. За это время Bell Labs успела подать патентную заявку на «Газовый оптический мазер» на имя Беннета и Джавана, которые получили патент США № 3149290 с их приоритетом от декабря 1960 года. А изобретатели и физики, работавшие в этой области, эти два года ссылались в своих научных публикациях и патентных заявках на более раннюю работу Али Джавана в PRL 1959 года, в которой он пока теоретически обосновал возможность создания такого лазера. Она каким-то образом прошла строгую цензуру профессора Гаудсмита.
В эти годы, на рубеже 1950-х и 1960-х годов, в Америке и у нас в стране шли очень интенсивные работы по созданию разных вариантов лазеров. Хронологически вторым рабочим лазером после Мэймановского был тоже твердотельный импульсный лазер на самарии и уране, построенный в IBM Labs в том же 1960 году, только осенью, доктором Питером Сорокиным (выпускником Гарварда Петром Питиримовичем Сорокиным, сыном того самого известного эсера и философа Питирима Сорокина). В сентябре 1961 года импульсы когерентного красного света начал испускать рубиновый лазер в ФИАНе. В 1962 году группой Инны Михайловны Белоусовой в ГОИ был запущен газовый гелий-неоновый лазер с плоским резонатором и резонатором плоскость–сфера.
Публикации и патентные заявки на лазеры сыпались, как из рога изобилия, и в дальнейшем вплоть до наших дней их поток не ослабевает, что вполне закономерно: началась лазерная эпоха. Сейчас только на перечисление разновидностей лазеров по их рабочему телу, источникам «накачки», предназначению и т.п. места не хватит. А начальный период лазерной эпохи — рождения и младенчества лазера — завершает в 1965 году еще одно знаковое открытие.
В том году радиоастрономы зафиксировали мощные потоки когерентных радиоволн высоких частот, исходящие от Туманностей Ориона и Стрельца. Поначалу в них даже заподозрили радиопослания нам от разумных инопланетян. Дальше — больше, были зарегистрированы десятки подобных космических мазеров и сверхмощные космические мазеры, связанные с активными ядрами галактик. По большому счету все они работают по принципу газового мазера, открытого профессором Фабрикантом и запатентованного Шавлоу и Таунсом в 1958 году. То есть приоритет на мазер принадлежит Вселенной или ее Создателю (это как кому больше нравится), которые патентных заявок на космические мазеры по понятными причинам не подавали.
Претендовать на приоритет изобретения мазера, изобрести его в принципе невозможно, точно также, как нельзя изобрести ДНК. Их можно только открыть. А вот лазера в природе пока не нашли, его там скорее всего просто нет, как нет, например, колеса телеги и многих других вещей, которые Homo sapiens вынужден изобретать. И если сапиенсы спорили, кто из них изобрел лазер, то это была вполне осмысленная деятельность.
О сервисе Онлайн-Патент
Онлайн Патент – цифровая система №1 в рейтинге Роспатента. С 2013 года мы создаем уникальные LegalTech-решения для защиты и управления интеллектуальной собственностью. Зарегистрируйтесь в сервисе Онлайн-Патент и получите доступ к следующим услугам:
Онлайн-регистрация программ, патентов на изобретение, товарных знаков, промышленного дизайна;
Подача заявки на внесение в реестр отечественного ПО;
Опции ускоренного оформления услуг;
Бесплатный поиск по базам патентов, программ, товарных знаков;
Мониторинги новых заявок по критериям;
Онлайн-поддержку специалистов.
Больше статей, аналитики от экспертов и полезной информации о интеллектуальной собственности в России и мире ищите в нашем Телеграм-канале.
Получите скидку в 2000 рублей на первый заказ. Подробнее в закрепленном посте.