北京時間10月2日下午5時52分,2018年諾貝爾物理學獎揭曉。獲獎者為美國科學家阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)、法國科學家熱拉爾·穆魯(Gerard Mourou)和加拿大科學家唐娜·斯特裡克蘭(Donna Strickland)。獲獎理由是表彰3人在雷射物理學領域所作出的開創性發明。
阿瑟·阿什金已經96歲,是迄今年齡最大的獲獎者。唐娜·斯特裡克蘭是55年來首次有女性獲得諾貝爾物理學獎,從而將該獎項的女性獲獎者增至3人。
2018年諾貝爾物理學獎被授予「雷射物理學領域開創性的發明」,其中一半獎金授予美國貝爾實驗室科學家阿瑟·阿什金,因其在「光學鑷子及其在生物系統中的應用」領域所做的工作;另一半獎金由法國巴黎綜合理工學院科學家熱拉爾·穆魯和加拿大滑鐵盧大學科學家唐娜·斯特裡克蘭共同分享,以表彰他們在「產生高強度、超短光脈衝方法」方面的工作。
美國科學家阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)
法國科學家熱拉爾·穆魯(Gerard Mourou)
加拿大科學家唐娜·斯特裡克蘭(Donna Strickland)
今年獲獎的發明給雷射物理學帶來了革命性的變化。極其微小的物體和令人難以置信的快速過程正從一個新的角度被觀察到。先進的精密儀器正在開啟尚未開發的研究領域以及大量的工業和醫療應用。
阿瑟·阿什金於1922年在美國紐約出生在紐約布魯克林長大。他到哥倫比亞大學讀書,在那裡還做一名技術人員為美國軍方的雷達設備製造磁控管。在大二時,他應徵加入二戰,但導師席德·米爾曼(Sid Millman)打了個電話,把阿什金列入了「徵兵預備隊」,得以讓阿什金在剩餘的戰爭時期繼續在實驗室工作。1952年從康奈爾大學獲得博士學位。
阿瑟·阿什金髮明了一種光學鑷子,可以用雷射手指抓取粒子、原子、病毒和其他活體細胞。新工具讓阿什金實現了科幻小說中的一個古老夢想——利用光的輻射壓力移動物體。他成功讓雷射將小粒子推向光束中心,並將它們固定在那裡。光學鑷子由此被發明。1987年,阿什金取得了重大突破,他用鑷子在不傷害活細菌的情況下捕獲了它們。他立即開始研究生物系統,現在光學鑷子已被廣泛用於研究生命的機制。阿什金在貝爾實驗室長達40年的卓越職業生涯中,發現了如何讓雷射推、拉和抓住微小物體,如小介電粒子、細胞和DNA等生物分子。
巴黎綜合理工學院名譽教授熱拉爾·穆魯於1944年出生在法國阿爾貝維爾,1973年獲得博士學位。唐娜·斯特裡克蘭於1959年出生在加拿大貴湖,1989年從美國羅徹斯特大學獲得博士學位。
熱拉爾·穆魯在2012年獲得法國榮譽軍團勳章和2016年弗雷德裡克·艾夫斯獎章之後,今年又獲得了美國物理學會的榮譽,被授予阿瑟·倫納德·肖洛雷射科學獎(Arthur L. Schawlow Award),以表彰他在基礎科學領域做出的傑出貢獻,即利用雷射在推進材料的基本物理性質及其與光的相互作用的知識方面所做的傑出貢獻。
穆魯和學生唐娜·斯特裡克蘭是被稱為啁啾脈衝放大(CPA)技術的共同發明人。該技術使短雷射脈衝放大到極高的峰值功率成為可能,可達到萬億瓦級(1012瓦)。它徹底改變了雷射科學領域,並在物理學的不同分支中找到了新的用武之地,包括核物理和粒子物理。它還適用於醫學領域,在眼科和白內障屈光手術方面取得了新進展。他們的革命性文章發表於1985年,並且構成了斯特裡克蘭博士論文的基礎。
無數的應用領域還沒有完全開發出來。但即使是現在,這些著名的發明也讓人們能夠以阿爾弗雷德·諾貝爾的最佳精神在微觀世界中上下求索——為人類帶來最大的利益。
三位女性獲獎者
從1901年到2018年,女性共獲得諾貝爾獎物理學獎3次。
其他兩次分別為瑪麗·居裡和皮埃爾·居裡分享了1903年諾貝爾物理學獎的一半獎金,原因是「他們對亨利·貝克勒爾教授發現的輻射現象進行聯合研究」。
瑪麗亞·格佩特-梅耶和漢斯·延森獲得了1963年諾貝爾物理學獎的一半獎金,以表彰他們「對核殼層結構的相關發現」。
瑪麗·居裡
瑪麗亞·格佩特-梅耶
來源:科學網