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卡斯特勒出生时,阿尔萨斯是德国的一部分。第一次世界大战后,这个地区划给法国。他在阿尔萨斯开始了教学生涯,在法国的许多省份任过教,1941年成为巴黎大学的教授。1950年,他发展了光泵理论:用能被原子吸收的光照射原子。顷刻之间,原子进入高能级状态,然后再发射出光。卡斯特勒既用可见光,又用无线电波照射原子,并根据再发射的情况推断出原子的结构,这比以前拉比等人所采用的繁复技术巧妙得多。