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诺贝尔物理学奖获得激光巫师奖“获奖者包括55年以来的第一位女性

2020-02-11 15:04:55来源:

三位激光科学家因使用强光束捕获超快过程并操纵微小物体而获得了2018年诺贝尔物理学奖。获奖者包括唐娜·斯特里克兰(Donna Strickland),她是55年以来首位获得该奖项的女性。

加拿大滑铁卢大学的斯特里克兰与她的前任主管古拉德·穆鲁(G茅拉德·穆鲁)一起获得了奖金的一半,价值900万瑞典克朗(合100万美元),现在她在巴黎的巴黎高等理工学院就读。新泽西州霍姆德尔市贝尔实验室的亚瑟·阿什金(Arthur Ashkin)赢得了另一半。

斯特里克兰(Strickland)和穆鲁(Mourou)开创了一种产生有史以来最短,最强烈的光脉冲的方法。现在,该技术已用于整个科学领域,以解开以前似乎是瞬时的过程,例如原子中电子的运动以及激光眼科手术。

阿什金(Ashkin)因其开拓性的?a href =“ https://www.nature.com/articles/nature01935” data-track =“ click” data-label =“ https://www.nature.com / articles / nature01935“ data-track-category =”正文文本链接“>光学镊子”?可以捕获并控制病毒和细胞等微观物体的激光束。

斯特里克兰德(Strickland)在10月2日宣布奖品时说:“首先,您必须疯了,所以这是我的第一个想法。”“您总是会怀疑它是否真实。”?/ p>

开拓工作

根据瑞典皇家科学院颁发的奖项,获奖者的工作应用尚未得到完全研究。“然而,即使到现在,这些著名的发明仍使我们能够以阿尔弗雷德·诺贝尔的最佳精神在微型世界中翻腾,“对人类最大的利益。”

斯特里克兰(Strickland)是有史以来第三位获得诺贝尔物理学奖的女性。最后一位获胜的女科学家是1963年的玛丽亚·格珀特·梅耶(Maria Goeppert Mayer)。

当被问及成就的这一方面时,斯特里克兰德说:“认为可能还有更多。”她补充说:“显然,我们需要庆祝女物理学家,因为我们在那里,并且希望随着时间的流逝,它也许会以更快的速度向前发展。我不知道该说些什么,我很荣幸成为那些女人之一。

瑞典皇家科学院秘书长G枚兰K.汉森说,该学院正在“采取措施”,以鼓励更多女性科学家提名,因为我们不想错过任何人?他补充说,这些措施并不影响今年的奖金。“要记住,诺贝尔奖是为发现和发明而授予的,获得诺贝尔奖的人为人类做出了重大贡献,以及为什么获得该奖项,这一点很重要。” / p>

时间紧张

短暂的激光脉冲使科学家可以监视心跳结束的过程。但是在Strickland和Mourou的革命性技术出现之前,这种激光脉冲的强度受到限制,因为高功率可能会破坏制造它们所需的放大器。

他们的突破是使用光栅及时扩展激光束脉冲。这降低了光功率,这意味着在将脉冲一起压缩回短而有力的爆炸之前,可以使用常规放大器,此过程称为chi脉冲放大。

最初是在1985年Strickland在其博士生的第一篇科学论文中写到的一篇文章中概述的,该技术的改进现在允许科学家产生十亿分之一秒的十亿分之一秒的激光脉冲。就像摄像机每秒获取更多帧一样,这些脉冲可用于研究快速发展的过程,例如光合作用的化学过程。此外,由于短暂的脉冲比较长的脉冲所造成的损害要小,因此超短光脉冲不仅用于激光眼科手术,而且还用于在数据存储材料中钻孔更尖的孔,以实现更高效的存储。

法国贝桑松的弗朗什-孔特大学的光学物理学家约翰·达德利(John Dudley)说,斯特里克兰德和穆鲁chi脉冲放大技术是一项突破性的突破,既是基础科学的进步,也是技术的发展。授予发现或发明奖。这确实是两者之间的桥梁。

达德利补充说,没有一个科学家“留在他们的象牙塔中”?他指出,穆鲁尤其是Extreme Light Infrastructure的推动力,Extreme Light Infrastructure是一个欧洲联盟,致力于研究高强度和短时间的光。

他补充说,穆鲁是一位音乐创作者,对人文学科有着广泛的兴趣。

达德利说,斯特里克兰德(Strickland)因其作为研究生所做的工作而受到认可是特别重要的。这与英国天体物理学家乔斯林·贝尔·伯内尔(Jocelyn Bell Burnell)的情况形成了鲜明对比,后者发现了脉冲星,但当她的顾问分享1974年诺贝尔奖时被推翻了。杜德利说:“很高兴看到诺贝尔委员会听取了社区的意见,并听取了当时对该决定的负面反应。”

微型手指

阿什金(Ashkin)享年96岁,是诺贝尔历史最悠久的人。在1960年激光发明之后,他的获奖工作就开始了。激光对细小的物体施加轻微的压力,Ashkin意识到可以将其用于操作而不会损坏它们。他在1960年代用微米级的球进行的实验表明,这些粒子被吸引到光束中强度最高的区域。这导致雕刻激光束以捕获,悬浮和移动物体的方法。现在被称为光镊,阿什金发现这些高度聚焦的激光“指”可以捕获细菌,病毒和活细胞。

“泪”对他绝对着迷。他真是个好人,英国格拉斯哥大学的光学物理学家Miles Padgett说。

他说,阿什金的发明产生了举世公认的影响,尤其是在生物物理学领域。如今,光镊用于无数用途,从将健康血细胞与受感染的血细胞分离到工程化的纳米材料。

Padgett赞扬Ashkin如何不断改进技术并简化设备。人们认为,这真是太好了。他只是不断地使它变得越来越好。

他和光学镊子社区的其他许多人都认为,阿什金(Ashkin)早在1997年就被推翻了,当时史蒂文·朱(Steven Chu)分享了诺贝尔物理学奖的一项相关技术。可以说,“以为他错过了机会。”?/ p>

自然562,20(2018)