KontaktGrudziądzka 5, 87-100 Toruń
tel.: +48 56 611 3310
fax: +48 56 622 5397

Nagroda Nobla z fizyki

obrazek: Od lewej Arthur Ashkin, Gérard Mourou i Donna Strickland, zdobywcy Nobla 2018 z fizyki fot.grafika: Niklas Elmehed]
Od lewej Arthur Ashkin, Gérard Mourou i Donna Strickland, zdobywcy Nobla 2018 z fizyki fot. grafika: Niklas Elmehed

Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyka przyznano w roku 2018 za "przełomowe wynalazki w dziedzinie fizyki laserowej", w połowie Arthurowi Ashkinowi (Bell Laboratories, Holmdel, USA) "za optyczne szczypczyki i ich zastosowanie do układów biologicznych" i w drugiej części Gerardowi Mourou (École Polytechnique, Palaiseau, Francja i University of Michigan, Ann Arbor, USA) oraz Donnie Strickland (University of Waterloo, Canada) "za ich metodę generacji ultrakrótkich impulsów optycznych o dużym natężeniu".

Odkrycia uhonorowane tegoroczną nagrodą Nobla zrewolucjonizowały fizykę laserową. Ukazują w nowym świetle skrajnie małe obiekty i niewiarygodnie szybkie procesy. Zaawansowane precyzyjne instrumenty otwierają dla badań nieeksplorowane dotąd obszary i umożliwiają liczne przemysłowe oraz medyczne zastosowania. 

Arthur Ashkin wynalazł szczypczyki optyczne, które mogą ujmować w swe laserowe palce cząstki, atomy, wirusy i inne żywe komórki. To nowe narzędzie pozwoliło Ashkinowi zrealizowawać dawne marzenie science fiction - przemieszczać fizyczne obiekty za pomocą ciśnienia promieniowania. Udało mu się skłonić światło do popychania małych cząstek ku centrum strumienia światła i zatrzymywania ich tam.

Główny przełom nastąpił w roku 1987, kiedy Ashkin ujął optycznymi szczypczykami żywą bakterię, nie powodując jej uszkodzenia. Niezwłocznie rozpoczął wtedy studiowanie układów biologicznych.   Obecnie szczypczyki optyczne są szeroko używane do badania mechanizmów życiowych.

Gérard Mourou i Donna Strickland wytyczyli drogę w kierunku najkrótszych i najsilniejszych impulsów laserowych. Ich rewolucyjny artykuł został opublikowany w roku 1985 i był podstawą doktoratu Donny Strickland. 

Za pomocą pomysłowego podejścia wytworzyli ultra krótkie bardzo intensywne impulsy laserowe nie niszcząc przy tym materiału służącego jako wzmacniacz. Najpierw rozciągnęli impulsy laserowe w czasie, zmniejszając w ten sposób ich szczytową moc, a następnie impulsy wzmocnili i je skompresowali. Kiedy impuls jest skompresowany w czasie i staje się krótszy, więcej światła jest upakowane w małej przestrzeni, co oznacza, że intensywność impulsu gwałtownie wzrasta. 

Nowo wynaleziona przez Strickland i Mourou technika, stała się wkrótce standardem dla powstających potem laserów o dużej intensywności. Wsród jej zastosowań są miliony okulistycznych operacji korekcyjnych przeprowadzanych corocznie za pomocą najprecyzyjniejszych wiązek laserowych. 

Niezliczone obszary zastosowań nie zostały jeszcze zbadane. Jednak już teraz nagrodzone wynalazki pozwalają nam eksplorować microświat w duchu Alfreda Nobla, tj. dla największego pożytku dla ludzkości. 



pozostałe wiadomości