即使有些物理學家了解到光子會同調，愛因斯坦的計算仍顯示，受激輻射極難發生。羅徹斯特大學研究量子光學的物理學家斯特勞德說：「愛因斯坦所預測的是一個其小無比的效應，所以我不認為人們了解其重要性。」或者，如斯特勞德的同事渥爾夫所說的：「愛因斯坦比所有人超前了許多年。」

在1917年論文發表後的幾十年內，有些文獻曾零零星星地提到產生受激輻射，但這些想法都沒有被進一步研究。湯斯在1950年代早期理解到，產生輻射放大的關鍵在於共振腔。在邁射出現幾年之後發明出來的雷射，其所用的共振腔，不過就是兩片鏡子所夾的空間，光在裡面可以來回反射使強度逐漸增強，直到光束從其中的一面（可以部份透射的）鏡子穿透射出。

有了這些基本知識後，工程師發現可以從許多材料做出雷射—包括摻有螢光染料的果凍，甚至是奎寧水（tonic water）。雷射的廣泛使用得歸功於半導體工業以及發光二極體的設計。的確，使用受激輻射的產品多得嚇人。除了DVD播放機、雷射平準儀與指示筆之外，飛機裡的環狀陀螺儀、供商業用途的切割工具、醫療儀器，與光纖的傳播訊號裡都有雷射。雷射在科學是不可或缺的工具，就舉兩個例子，幾位研究者使用它來研究化學反應及操縱微觀物體，因而獲得諾貝爾獎。在美國海軍天文台裡，邁射可做為準確的時鐘，也可以放大天文研究裡微弱的無線電訊號。

GPS的滴答聲
我逛「標靶」的下一站是戶外運動部，不過沒找到想找的東西，我逛回電子產品部。詢問櫃檯人員：「你們有賣GPS裝置嗎？」得到的回答是：「已經不再賣了。」

不過隔壁的「電器城」（Circuit City）有好幾種款式，少數幾款價格不到200美元。這些手持式裝置藉著接收全球定位系統的衛星時間信號，可以提供經度、緯度以及海拔高度。要準確的測量距離得有準確的計時器，所以24個GPS衛星都各自攜有原子鐘（參見2004年6月號〈讓路痴不再迷路〉）。

現在大多數購自商店的GPS接收器可以定出你的位置，誤差範圍約15公尺。科羅拉多大學波爾德分校的物理學家阿什比（Neil Ashby）說，誤差小於30公尺的話，表示GPS接收器一定有考慮到相對論。華盛頓大學的物理學家威爾（Clifford M. Will）進一步解釋：「如果沒有考慮相對論的話，天上的時鐘跟地上的就不會同步。」相對論說，快速移動的物體會比靜止不動的老化得慢。威爾計算了一下，每個GPS衛星每小時約飛行1萬4000公里，這表示它上頭的原子鐘比地上的每天要慢上約7微秒。

不過，重力的相對論效應對時間的影響更大。平均說來，GPS衛星位於地面上空兩萬公里，它們所感受的重力只是地面上的1/4。因此，衛星上的時鐘每天要快上45微秒。因此GPS裡得考慮這38微秒的總偏差。阿什比解釋說：「如果衛星不做頻率修正，每天就會增加11公里的誤差。」（實際效應更複雜些，因為衛星軌道有離心率，所以離地球有時近有時遠。）

【意猶未盡嗎？欲閱讀完整全文，請參閱科學人2004年10月號〈天天遇見愛因斯坦〉】

來自 http://www.sciam.com.tw/read/read...=559&DocNo=910