受激辐射

受激辐射，是这样一个过程：一个掠过的光子诱使一个本已激发的原子跌落并发射出第二个光子——而这个新光子，是头一个光子的完美孪生。两者共享相同的能量、方向与相位，步调一致地齐步前进。一个光子进去，两个一模一样的光子出来，这意味着光可以被放大，而不只是被吸收。

这种「孪生」正是激光背后的秘密，「激光」之名本身就道出了「受激辐射光放大」。如果你能设法让处于激发态的原子比处于较低态的更多——一种刻意营造、称为粒子数反转的情形——那么一个种子光子就会触发一连串一模一样的光子，产生出激光所珍视的那种强烈、狭窄而相干的光束。

爱因斯坦在一九一七年纯粹从热力学平衡的要求出发，推断出受激辐射必定存在：没有它，原子与辐射就无法正确地安顿到平衡之中。它是自发辐射那刻意的、受驱动的对应物。自发辐射在随机的时刻向随机的方向射出光子，而受激辐射产生的光子，则忠实地复制那个挑起它的光子。