Arthur Leonard Schawlow

Il padre Arthur era un ebreo immigrato da Riga (allora Russia ora Lettonia) per Darmstadt, dove intendeva studiare elettrotecnica, ma non riuscì ad iscriversi in tempo e proseguì per gli USA, non tornando mai più in Europa. La madre Helen Mason era canadese. A tre anni si spostò con la famiglia a Toronto, dove frequentò le scuole primarie e superiori.

Fin da bambino era attratto dalla scienza e lesse tutto quello che si trovava nella locale biblioteca su astronomia, elettricità o meccanica.

Dopo il diploma di scuola superiore al Vaughan Collegiate Institute nel 1937, intendeva iscriversi all’Università di Toronto per studiare ingegneria della radio, ma proprio nel periodo della Grande Depressione economica lo stipendio di agente assicurativo del padre non permetteva il pagamento della retta per lui e la sorella Rosemary.

Non erano disponibili borse di studio per ingegneria, ottenne però una borsa di studio per matematica e fisica al Victoria College (anche la sorella per letteratura inglese), materie che trovò subito congeniali. In quei tempi di crisi una carriera scientifica non era il sogno di chi doveva trovarsi un lavoro e il suo obbiettivo era quello di diventare insegnante di matematica e fisica alla scuola superiore.

Prima della laurea però il Canada entrò nella seconda guerra mondiale, nel 1941, i corsi furono sospesi e fu incaricato di insegnare fisica a classi di soldati, quindi nel 1944 lavorò allo sviluppo di antenne a microonde in una fabbrica di radar.

Nel 1945 ripresero i corsi e iniziò il lavoro di dottorato sulla spettroscopia con il prof. Malcolm Crawford, conseguendo il Ph.D. nel 1949.

Ottenne subito una borsa per ricerche sulle microonde con Charles Townes alla Columbia University di New York. Nello stimolante ambiente del Dipartimento di Fisica, diretto da I. I. Rabi e che comprendeva ben otto futuri premi Nobel, insieme lavorarono all’amplificazione di onde elettromagnetiche alle lunghezze d’onda dell’infrarosso e visibile.

Townes gli fece anche conoscere la più giovane sorella Aurelia, che sposò nel 1951 e con la quale ebbe tre figli, Arthur jr., Helen e Edith.

Townes intendeva trattenerlo alla Columbia, ma le leggi anti nepotismo non permettevano l’assunzione del cognato e ottenne un posto ai Bell Telephone Laboratories dove si dedicò alla superconduttività.

Durante i weekend continuava a lavorare con Townes al libro sulla spettroscopia a microonde che avevano iniziato alla Columbia (Microwave Spectroscopy, 1955). Townes aveva realizzato il ‘maser’ per il quale ottenne poi il Nobel e i due cercarono di applicare lo stesso principio di amplificazione a lunghezze d’onda del visibile, usando una stanza con specchi alle estremità.

Pubblicarono il loro progetto nel 1957, il che provocò una intensa competizione scientifica per la realizzazione del primo LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) funzionante, ottenuta da Theodore Maiman nel 1960.

Schawlow e Townes ottennero un brevetto per il laser nel 1960, ma non i benefici economici, che andarono ai Bell Laboratories; tuttavia nel 1987 il tribunale stabilì che Gordon Gould aveva indipendentemente progettato un dispositivo identico nel 1957, qualche mese prima dei due, e concesse a Gould il brevetto.

Nel 1961 accettò il posto di Professore di Fisica a Stanford e divenne Direttore del Dipartimento nel 1966, continuando le ricerche nel campo della spettroscopia ottica e a microonde e della superconduttività.

A Stanford il suo insegnamento ebbe una grande influenza su molti studenti e visitatori, tra i quali Theodor W. Hansch e Steven Chu, futuri Nobel, che lo ricordano per la grande umanità, i consigli paterni e il senso dell’umorismo: to do successful research, you don’t need to know everything, you just need to know of one thing that isn’t known.

Si dedicava anche a dimostrazioni popolari pubbliche del laser, era chiamato Laser Man, facendo scoppiare palloncini e altro, mentre poco intervenne nelle successive molteplici applicazioni commerciali del laser.

Nel 1981 ottenne il Premio Nobel per la Fisica con Nicolaas Bloembergen per their contributions to the development of laser spectroscopy, insieme a Kai Siegbahn per la spettroscopia elettronica per l’analisi chimica (ESCA).

Nel 1991 fu nominato Professore Emerito a Stanford e la American Physical Society e la NEC Corporation istituirono il ‘Premio Arthur L. Schawlow in Laser Science’, attribuito annualmente a scienziati che abbiano dato contributi eccellenti alla ricerca di base usando laser.

Oltre al Nobel ebbe numerosi riconoscimenti, come la Stuart Ballantine Medal (1962), il Premio Young per le ricerche in ottica dall’Institute of Physics (1963), la Medaglia Yves dell’OSA (1976), la Arthur Schawlow Medal dal Laser Institute of America (1982), la U.S. National Medal of Science (1991). Era membro dell’Accademia delle Scienze USA, dell’American Academy of Arts and Sciences ed è stato presidente dell’Optical Society of America (1975) e dell’American Physical Society (1981). Ebbe dottorati onorari dalle università di Ghent (Belgio), Toronto (Canada), Bradford (Inghilterra), Shanghai (Cina), Alabama, Trinity College (Dublin, Irlanda), Lund (Svezia).

La scelta di Stanford non era dovuta però solamente alla carriera scientifica, in quanto il figlio Arthur jr. (Artie) era autistico con difficoltà di linguaggio e lì esisteva un centro specializzato, il Peninsula Children’s Center, che ospitava anche il figlio del collega Robert Hofstadter. Durante la cerimonia del Nobel a Stoccolma gli Schawlow appresero dell’esistenza di una tecnica per trattare l’autismo chiamata ‘comunicazione facilitata’ e ne divennero sostenitori negli Stati Uniti fondando una associazione no-profit a Paradise, la California Vacation, poi chiamata Arthur Schawlow Center nel 1999.

Fu colpito anche dalla morte della moglie nel 1991 in un incidente automobilistico mentre si recava a visitare il figlio.

Era attivo nelle discussioni su scienza e religione e aderiva alla Chiesa Metodista, nella quale era stato educato dalla madre, anche se il padre era di origine ebrea; affermava: I find a need for God in the universe and in my own.

Amante della musica, la moglie era mezzosoprano e direttore di coro, soprattutto del jazz Dixieland di cui possedeva una vasta collezione di dischi, non perdeva un concerto jazz quando era in qualche città per conferenze o convegni.