Dieser unbesungene Wissenschaftler, der für den Nobelpreis ignoriert wurde, ist der Vater der Glasfaseroptik!
Charles Kuen Kao, ein in Shanghai geborener Wissenschaftler, erhielt die Hälfte des Nobelpreises für Physik 2009 für seine bahnbrechenden Arbeiten auf dem Gebiet der Glasfaserkommunikation.
„1966 machte Charles K. Kao eine Entdeckung, die zu einem Durchbruch in der Glasfaseroptik führte. Er berechnete sorgfältig, wie man Licht über große Entfernungen durch optische Glasfasern übertragen kann. Mit einer Faser aus reinstem Glas wäre es möglich, Lichtsignale über 100 Kilometer zu übertragen, während die in den 1960er Jahren verfügbaren Fasern nur 20 Meter weit reichten“, heißt es in der Begründung für die Verleihung des Nobelpreises 2009.
Diese bemerkenswerte Entdeckung legte den Grundstein für das Hochgeschwindigkeits-Breitband-Internet, mit dem unvorstellbare Mengen an Text-, Bild- und Videodaten in kürzester Zeit rund um den Globus übertragen werden können.
Drehen Sie die Uhr fast 12 Jahre zurück, und es war ein indischer Wissenschaftler namens Narinder Singh Kapany, der zum ersten Mal die Übertragung von Bildern über ein Bündel von Glasfasern demonstrierte.
Indiens Beitrag zur modernen Wissenschaft wird vom Rest der Welt oft übersehen. Jagdish Chandra Bose, Satyendranath Bose, CV Raman, Homi Bhabha, Janaki Ammal, Meghnad Saha und GN Ramachandran gehören zu den vielen indischen Koryphäen, die bei der Verbreitung des Evangeliums der modernen Wissenschaft eine Rolle gespielt haben, aber nicht die gebührende Anerkennung erhalten haben.
Geboren 1927 in einer Sikh-Familie in Moga, Punjab, studierte Kapany an der Agra University. „Als ich anfing, in der Technik zu arbeiten, war ich in Indien in einer Waffenfabrik und lernte, wie man optische Instrumente entwirft und herstellt. Dann kam ich an das Imperial College in London (1952), in erster Linie, um etwas über Technik auf der nächsten Ebene zu lernen. Danach sollte ich nach Indien zurückkehren und mein eigenes Unternehmen gründen“, sagt Kapany in diesem Interview.
In einem 2003 erschienenen Buch mit dem Titel „Sand to Silicon: The Amazing Story of Digital Technology“ beschreibt der Autor Shivanand Kanavi detailliert den Beitrag von Kao und Kapany auf dem Gebiet der Glasfaseroptik. Im Gespräch mit dem Autor erzählt Kapany, wie er sich für das Gebiet der Optik interessierte.
„Als ich Schüler in Dehradun in den wunderschönen Ausläufern des Himalaya war, kam mir der Gedanke, dass sich Licht nicht in einer geraden Linie ausbreiten muss, sondern dass es gebogen werden kann. Ich nahm die Idee mit ins College“, sagte Kapany.
Während seiner Promotion am Imperial College im Jahr 1954 gelang es ihm zum ersten Mal, Bilder über ein Bündel optischer Fasern zu übertragen.
„Als ich jedoch nach London ging, um am Imperial College zu studieren, und mit der Arbeit an meiner Dissertation begann, schlug mein Betreuer, Dr. Hopkins, vor, es mit Glaszylindern statt mit Prismen zu versuchen. Also dachte ich an ein Bündel dünner Glasfasern, die sich leicht biegen ließen. Ursprünglich wollte ich sie vor allem in medizinischen Instrumenten einsetzen, um in den menschlichen Körper zu schauen. Erst 1955 erkannte ich das breite Potenzial der optischen Fasern. Damals habe ich den Begriff Glasfaser geprägt“, erzählt Kapany Kanavi. Andere Quellen weisen jedoch darauf hin, dass er den Begriff „Faseroptik“ in einem Artikel für die berühmte Zeitschrift Scientific American im Jahr 1960 prägte. Wie dem auch sei, das war alles, bevor Charles K. Kao nennenswerte Fortschritte machte.
Bevor er sein Studium am Imperial College beendete, erhielt er ein Stipendium der Royal Society, um weitere Forschungen im Bereich der Faseroptik durchzuführen. „Ich habe anderthalb Jahre lang daran gearbeitet, Glasfasern herzustellen und sie so auszurichten, dass sie Licht und Bilder gleichzeitig übertragen können“, sagt Kapany in einem Interview.
Harold Hopkins, Kapanys Professor, erkannte die Bedeutung seiner Arbeit und ermutigte ihn, in Optik zu promovieren, aber er wollte nach Abschluss seiner Promotion 1955 unbedingt nach Indien zurückkehren und ein eigenes Unternehmen gründen. Tatsächlich wollte Indiens erster Premierminister Jawaharlal Nehru, ein großer Anhänger der modernen Wissenschaft, dass Kapany für die indische Regierung als wissenschaftlicher Berater des Verteidigungsministeriums arbeitet.
Eine Begegnung mit einem amerikanischen Professor auf einer Wissenschaftskonferenz in Italien (1954), auf der er die allererste Veröffentlichung über Faseroptik vorstellte, änderte jedoch den Lauf seines Lebens, und schließlich wurde er Fakultätsmitglied an der Universität von Rochester. „Statt ein Unternehmen in Indien zu gründen, gründete ich schließlich mein erstes Unternehmen in dieser Gegend in Palo Alto (Silicon Valley). Es wurde 1960 gegründet und 1967 an die Börse gebracht“, fügt er hinzu.
„Was soll man dazu noch sagen. Es ist bekannt, dass Prof. Kao seine Arbeit auf diesem Gebiet viele Jahre nach mir begonnen hat. Auch er stand im Wettbewerb. Ich denke nicht, dass es darüber eine Kontroverse geben sollte. Es ist Sache der Schwedischen Akademie, zu entscheiden. Sie haben die Kriterien angewandt, die sie anwenden wollten“, sagte er.
Seine Beiträge wurden jedoch vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) anerkannt, das ihn als Erfinder der Faseroptik bezeichnet. Sogar das renommierte Fortune Magazine listete ihn 1999 als einen der sieben „unbesungenen Helden“ auf, deren Beiträge die globale Unternehmenslandschaft radikal verändert haben. Er wurde ein erfolgreicher Geschäftsmann und bahnte sich seinen Weg durch die technologische Revolution im Silicon Valley. Heute, in seinen 90ern, hält er über 100 Patente und leitet eine philanthropische Organisation namens Sikh Foundation, die sich um die Verbesserung der Beziehungen zwischen der Sikh-Gemeinschaft und anderen in den USA bemüht.
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„Bei jeder Entdeckung oder Erfindung spielen viele Menschen eine Rolle, und es wäre falsch zu sagen, dass nur eine Person die ganze Arbeit geleistet hat. Einige Personen spielen jedoch eine entscheidende Rolle und weisen den Weg für weitere Forschungen. Im Fall der Faseroptik spielte Kapany eine solche entscheidende Rolle. Es gab andere, die erkannt hatten, dass Glaszylinder oder -fasern zur Übertragung von Licht verwendet werden können, aber Kapany war erfolgreicher als alle anderen, indem er die damit verbundenen Probleme löste und dies wissenschaftlich demonstrierte“, schreibt Kanavi in seinem Buch.
Trotz Kapanys Arbeit war der Signalverlust über große Entfernungen durch optische Glasfasern ein immer wiederkehrendes Problem. Kao arbeitete daran, dieses Problem zu beheben, und berechnete, wie man Licht über große Entfernungen übertragen kann. Seine Arbeit führte zur Herstellung der ersten hochreinen Glasfaser im Jahr 1970. Dies war ein entscheidender Fortschritt für moderne Kommunikationssysteme.
Viele sind der Meinung, dass Kapany den Nobelpreis mit Kao hätte teilen sollen, da dieser in den 50er Jahren Pionierarbeit geleistet hat. Der bahnbrechende Sikh scheint sich jedoch nicht daran zu stören.