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三位科学家分享2018年诺贝尔物理学奖

发布时间:2018-10-12

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北京时间20181021745分(斯德哥尔摩时间1021145分),2018年诺贝尔物理学奖获奖名单公布。获奖者分别为:阿瑟·阿什金(Arthur Ashikin)热拉尔·穆鲁(Gérard Mourou)、唐娜·斯特里克兰(Donna Strickland)。他们因为在激光物理领域的突破性发明而受到表彰。唐娜·斯特里克兰是历史上第三位获得诺贝尔物理学奖的女性科学家。

                                    


今年被授予的发明使激光物理学发生了革命性的变化。非常小的物体和难以置信的快速过程现在正被新的光所看到。先进的精密仪器正在开辟未知的研究领域和大量的工业和医疗应用。

                    

   阿瑟·阿什金发明了一种光学镊子,用激光手指抓取粒子、原子、病毒和其他活细胞。这个新工具让阿什金得以实现科幻小说的一个古老梦想——利用光的辐射压力来移动物理物体。他成功地让激光把小粒子推向光束的中心,并把它们固定在那里。光学镊子已经被发明出来了。

                       

1987年,阿什金用镊子捕捉活的细菌而不伤害它们,这是一个重大突破。他立即开始研究生物系统,而光镊现在被广泛用于研究生命机器。

                   


热拉尔·穆鲁和唐娜·斯特里克兰为人类创造的最短、最强烈的激光脉冲铺平了道路。他们的革命文章发表于1985年,是斯特里克兰博士论文的基础。

                    



  他们采用了一种巧妙的方法,成功地制造出了超短的高强度激光脉冲,而不破坏放大的材料。首先,他们将激光脉冲及时拉伸,以降低其峰值功率,然后放大,最后压缩。如果一个脉冲在时间上被压缩并且变得更短,那么在同样的小空间里,更多的光被聚集在一起——脉冲的强度会急剧增加。

                       



斯特里克兰和穆劳新发明的技术,叫做“啁啾脉冲放大”,简称CPA,很快成为随后高强度激光的标准。它的用途包括每年使用最锋利的激光光束进行的数以百万计的矫正眼科手术。

它的无数领域还没有得到完全的探索。然而,即使是现在,这些著名的发明也使我们能够以阿尔弗雷德诺贝尔的最佳精神在微观世界中进行翻找——这对人类来说是最大的好处。