今年的诺贝尔物理学奖有一半是授予了CC D的两位发明者Willard S. Boyle和George E.Smith。CCD的中文全称叫做电荷耦合器件,它有什么用估计连小孩都知道,拍照的呗。大城市里每10平方米估计就有个CCD器件,不是数码相机就是高级监控仪。
　　CCD的原理非常简单,用半导体器材通过外加偏置电压(见本期辞典),形成一个势阱,当光子进入势阱的时候,由于光电效应,改变了势阱(见本期辞典)的深度,于是一个一个光子被捕获,再读取每个势阱的深度,就形成了我们看到的图像。
　　20世纪70年代末就有了专用于感光的CCD,进入20世纪80年代后,全球主要的大型天文台都用CCD来拍摄天体。它的灵敏度非常高,在X射线波段,甚至可以捕获1个光子;它的动态范围极大,目前从红外到高能X射线都有相应的CCD器件。
　　更重要的是,它的响应是线性的,也就是,目标天体越亮,它得到的照片也越亮。这句话似乎是废话,什么时候见过照片拍的和现实景象不一样呢?但事实就是,我们平时用的胶片,仅仅只有非常小的一段范围(这个范围包括光的波长、曝光时间、洗底片的药水浓度等)内,成像是线性的。所以20世纪80年代前的天文学家,很多都是暗房高手,需要在非常极端的条件下,洗出可以用来量化研究的底片。
　　今天我们看到的无数绚烂夺目的天体照片都是CC D的杰作,它们分布在空间、地球各个望远镜的后端,捕捉着宇宙的神秘信息,让遥远的星系、类星体的美丽图像呈现在我们面前。天文学如果没有CCD的发展,可能还只能停留在繁琐的胶片摄影时代,很多天体的细节难以辨认。
　　2000年,柯达公司停止生产天文用照相干版,CCD也从天文学家的奢侈品,慢慢变成了大众化的数码相机。今天CCD的两位发明者,获得了科学的最高荣誉,我们在举起数码相机时,也让我们向他们致意,科学历来是非功用的,好奇心给我们带来的快乐和成就远远超过科研计划所获得的成果。