丹尼斯·盖伯（1971年诺贝尔物理学奖得主）
| 出生 | 1900年6月5日 匈牙利王国布达佩斯 |
|---|---|
| 逝世 | 1979年2月8日（78岁） 英国伦敦 |
| 国籍 | 英国（入籍）· 匈牙利（出生） |
| 母校 | 布达佩斯工业大学 · 柏林工业大学 · 夏洛滕堡工业大学 |
| 知名于 | 全息术发明 · 信息论 · 电视投影管 |
| 奖项 | 诺贝尔物理学奖（1971） · 英国皇家学会院士 · IEEE荣誉奖章 |
| 研究领域 | 应用物理 · 光学 · 信息理论 · 电子显微学 |
| 机构 | 英国电力研究协会 · 大不列颠汤姆逊-休斯顿公司 · 帝国理工学院 |
生平
丹尼斯·盖伯（Dennis Gabor，匈牙利名：Gábor Dénes）1900年6月5日生于奥匈帝国布达佩斯一个犹太家庭。父亲是匈牙利最大矿务公司的总经理，家庭富足且重视教育。盖伯少年时即对物理和工程产生浓厚兴趣，在父亲的实验室里自己动手做电学实验。1918年进入布达佩斯工业大学，后因政治动荡转学至德国柏林工业大学，1924年获电机工程学位。1927年以论文《阴极射线示波器的研制》获得夏洛滕堡工业大学（今柏林工业大学的一部分）工程博士学位。1924—1933年在西门子与哈尔斯克公司担任研究员。1933年希特勒上台后因犹太血统被迫离开德国，短暂任职匈牙利通斯兰公司。1934年移居英国，加入英国电力研究协会（BTH）——后并入大不列颠汤姆逊-休斯顿公司（AEI），从事放电灯研究和电子光学研究。1948年升任AEI研究实验室主管。1958年受邀任帝国理工学院应用电子学教授，直至1967年退休。1979年2月8日在伦敦去世，享年78岁。
学术生涯
- 全息术的发明**：1947年，盖伯在从事电子显微镜改进研究时突发灵感——他试图提高电子显微成像的分辨率，却遇到了电子透镜球差这一不可逾越的障碍。他转而思考：能否不通过透镜直接拍摄物体的全部信息（包括相位信息）？传统摄影只记录光的强度，损失了相位的全部信息。盖伯提出了一种两步成像法：第一步，用相干光照射物体，使物光与一个参考光发生干涉，将物体相位和振幅信息编码成干涉条纹记录在底片上（全息图）；第二步，用相干光照射全息图，再现出物体的三维立体像。他称这一技术为"全息术"（Holography，源自希腊语holos=全部，graphein=记录）。1948年盖伯在《自然》杂志发表了全息术的原理论文。
当时由于缺乏足够强的相干光源（激光尚未发明），盖伯的全息术仅能以汞灯为光源进行初步验证，成像质量不佳，因而未能在实验科学界获得足够重视。直至1960年激光器的问世提供了理想的相干光源后，利思和乌帕特尼克斯在1962年改进建立了离轴全息术，克服了孪生像干扰，全息术才真正走向实用。
- 信息论**：盖伯对信息理论有重要贡献，特别是关于信号分析的基本极限。他提出了"盖伯展开"（Gabor Transform）——将信号在时间和频率上同时定位的数学方法，是短时傅里叶变换和后来小波分析的理论先驱。他还建立了通信系统的信息论基本限制，提出了"盖伯极限"（时间-频率不确定关系）这一概念，与海森伯的不确定性原理具有数学同构。
- 电子显微学和显示技术**：盖伯还研究电子光学，设计了一种用于电子显微镜的平场校正透镜。他发明了用于彩色电视的投影管，并参与设计了多种电子光学器件。
获奖成就
1971年，丹尼斯·盖伯获得诺贝尔物理学奖，表彰"他发明和发展了全息术方法"。他是英国皇家学会院士（1956年）、美国国家科学院外籍院士。1967年获英国物理学会伦福德奖章。1970年获IEEE荣誉奖章——IEEE的最高奖项。帝国理工学院退休后，他被授予帝国理工学院荣誉教授衔，一生获多项国际大奖。
历史贡献
盖伯的全息术发明的影响远超其发明者本人的预期。全息术自激光成熟后渗透入从基础光学到应用工程的广阔领域：安全防伪（货币、身份证、信用卡上的全息标签）、数据存储（全息存储）、干涉计量（无损检测、振动分析）、三维显示（全息投影）以及巨大的学术贡献。全息术还催生了全息光学元件（HOE），用于激光雷达、条形码扫描器和头戴显示系统。更深远地，全息原理（Holographic Principle）——一个物理系统边界的全部信息足以描述其内部——甚至渗透进黑洞物理学和引力量子理论。盖伯40年前在工厂实验室里的一个"疯狂念头"，最终催生了一个横跨基础物理、光电产业和消费市场的庞大技术领域。
轶事典故
盖伯的全息术最初是"解决一个技术问题时的副产品"。他回忆道："我在1947年一个复活节周末查看显微镜时想——如果我把物体的散射波和相干背景波一起记录，然后重放，会怎样？"这个即时灵感成就了全息术。他在1950年代为自己的发明四处演讲但响应冷淡，物理学家们认为那只是"不错的数学把戏"而毫无实际用途。盖伯本人也一度放弃，直到激光兴起。他在1971年诺贝尔奖讲话中说："发明往往不是天才的闪光，而是长久思索后的直觉。"他终身保持着对人文社会科学的广泛兴趣，出版了专著《成熟社会》（1972年），探讨技术、伦理与社会规划。他以极强的好奇心著称——进了帝国理工后还在以六七十岁高龄学习量子力学的最新发展。
参考文献
1. Nobel Foundation. Dennis Gabor – Biographical. Nobel Prize in Physics 1971. 2. Gabor, D. (1948). "A New Microscopic Principle". Nature, 161(4098), 777–778. 3. Gabor, D. (1949). "Microscopy by Reconstructed Wavefronts". Proceedings of the Royal Society A, 197(1051), 454–487. 4. Gabor, D. (1946). "Theory of Communication". Journal of the Institution of Electrical Engineers, 93(26), 429–457. 5. Hecht, P. (1996). "Holography and the Origin of the Gabor Transform". Optics & Photonics News, 7(8), 28–32.