چرا جذب بیشتر از انتشار تحریکی اتفاق می‌افتاد؟

پرسش:

در محیط های معمولی و درشرایط تعادل حرارتی چرا جذب بیشتر از انتشار تحریکی اتفاق می افتاد؟چرا انتشار تحریکی بیشتر از جذب نیست؟

قانون طبیعت در این مورد خیلی دقیق و زیبا عمل می‌کند. بولتزمن یافته مهمی داشت که اگر تعدادی اتم مثلا داشته باشیم در دمای مشخص امکان ندارد تعداد آن‌هایی که در تراز بالا هستند بیشتر از تعداد آن‌هایی باشد که در تراز پایین هستند. حتما در تعادل ترمودینامیکی اتم‌های تراز پایین بیشتر هستند. در نتیجه اگر نوری به چنین مجموعه اتم بر بخورد جذب بیشتر از انتشار تحریکی است و برآیند کلی جذب خواهد بود.

بخاطر همین است که برای دستیابی به لیزر که نیاز به تقویت انتشار تحریکی داشت می‌بایست تعداد اتم‌های تراز بالا بیشتر می‌شد. به عبارتی می‌بایست جمعیت اتم‌ها وارونه می‌شد. این کار به معنی نقض قانون بولتزمن بود که مقدور نبود و مدت‌ها بشر به دنبال راهی برای کلک زدن به این واقعیت بود تا بالاخره راه آن را بدست آورد و لیزر ایجاد شد.