รางวัลโนเบลในปี 2018 ได้รับรางวัลเมื่อวันอังคารที่ Arthur Ashkin, Gérard Mourou และ Donna Strickland สำหรับงานบุกเบิกของพวกเขาเพื่อเปลี่ยนเลเซอร์ให้กลายเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง
Ashkin นักวิจัยที่ Bell Laboratories ในรัฐนิวเจอร์ซีย์คิดค้น "แหนบออปติคัล" - ลำแสงที่เน้นแสงที่สามารถนำมาใช้เพื่อคว้าอนุภาคอะตอมและแม้แต่เซลล์ที่มีชีวิตและตอนนี้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อศึกษาเครื่องจักรแห่งชีวิต
มูร์โรแห่งÉcole Polytechnique ในฝรั่งเศสและมหาวิทยาลัยมิชิแกนและ Strickland ของมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในแคนาดา "ปูทาง" สำหรับลำแสงเลเซอร์ที่รุนแรงที่สุดที่เคยสร้างโดยมนุษย์ผ่านเทคนิคที่ทอดยาว
Olga Botner สมาชิกคณะกรรมการโนเบลกล่าวว่า "ผู้คนหลายพันล้านคนใช้ดิสก์ไดรฟ์ออพติคอลทุกวันเครื่องพิมพ์เลเซอร์และสแกนเนอร์ออปติคัลหลายล้านคนเข้ารับการผ่าตัดด้วยเลเซอร์" Olga Botner สมาชิกคณะกรรมการโนเบลกล่าว
"เลเซอร์เป็นหนึ่งในตัวอย่างมากมายของการค้นพบท้องฟ้าสีฟ้าที่เรียกว่าในวิทยาศาสตร์พื้นฐานในที่สุดอาจเปลี่ยนชีวิตประจำวันของเรา"
คานเลเซอร์ที่คมชัดเป็นพิเศษทำให้สามารถตัดหรือเจาะรูในวัสดุต่าง ๆ ได้อย่างแม่นยำมากแม้ในชีวิต การผ่าตัดตาหลายล้านครั้งจะดำเนินการทุกปีด้วยคานเลเซอร์ที่คมชัดที่สุด#nelbrowtings pic.twitter.com/miyb4i8ahw
- รางวัลโนเบล (@nobelprze)2 ตุลาคม 2018
นิยายวิทยาศาสตร์ได้กลายเป็นความจริง แหนบออปติคอลทำให้สามารถสังเกต, หมุน, ตัด, ดันและดึงด้วยแสง ในห้องปฏิบัติการหลายแห่งแหนบเลเซอร์ใช้ในการศึกษากระบวนการทางชีวภาพเช่นโปรตีนมอเตอร์โมเลกุลดีเอ็นเอหรืออายุการใช้งานภายในของเซลล์#nelbrowtings pic.twitter.com/twk55j4vcp
- รางวัลโนเบล (@nobelprze)2 ตุลาคม 2018
Strickland เป็นผู้หญิงคนแรกที่ได้รับรางวัลฟิสิกส์ตั้งแต่ปี 1963 เมื่อ Maria Goeppert-Mayer ได้รับการยอมรับจากการทำงานของเธอเกี่ยวกับโครงสร้างของนิวเคลียส
นักข่าวคนหนึ่งถามศาสตราจารย์ว่ารู้สึกอย่างไรกับการเป็นผู้หญิงคนที่สามในประวัติศาสตร์ที่จะได้รับรางวัลฟิสิกส์
"จริงเหรอ? ทั้งหมดหรือไม่ฉันคิดว่าอาจจะมีมากกว่านี้" Strickland ตอบกลับฟังดูประหลาดใจ
"เห็นได้ชัดว่าเราต้องเฉลิมฉลองนักฟิสิกส์หญิงเพราะเราอยู่ที่นั่นฉันไม่รู้จะพูดอะไรฉันรู้สึกเป็นเกียรติที่ได้เป็นหนึ่งในผู้หญิงเหล่านั้น"
Ashkin อายุ 96 ปีเป็นบุคคลที่เก่าแก่ที่สุดที่ได้รับรางวัลโนเบล เขาจะไม่พร้อมสำหรับการสัมภาษณ์คณะกรรมการกล่าวเมื่อเช้าวันอังคาร เขายุ่งเกินไปที่จะทำงานบนกระดาษถัดไปของเขา
ในลำแสงเลเซอร์คลื่นแสงจะโฟกัสแน่นแทนที่จะผสมและกระเจิงเหมือนที่พวกเขาทำในแสงสีขาวธรรมดา ตั้งแต่เลเซอร์แรกถูกคิดค้นขึ้นในปี 2503 นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าพลังงานของคานที่มุ่งเน้นเหล่านี้สามารถนำไปทำงานเพื่อเคลื่อนย้ายและจัดการวัตถุ - เวอร์ชันชีวิตจริงของStar Trek"คานรถแทรกเตอร์"
“ แต่นี่เป็นนิยายวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานานมาก” Mats Larsson สมาชิกคณะกรรมการกล่าว
แอชคินใช้เวลาสองทศวรรษในการศึกษาคุณสมบัติของเลเซอร์ก่อนอื่นตระหนักว่าวัตถุอาจถูกดึงไปยังศูนย์กลางของลำแสงซึ่งรังสีนั้นรุนแรงที่สุด (สมาชิกคณะกรรมการแสดงให้เห็นปรากฏการณ์นี้ในระหว่างการแถลงข่าวโดยใช้เครื่องเป่าผมเพื่อระงับลูกปิงปองในอากาศ)
ด้วยการมุ่งเน้นไปที่ลำแสงด้วยเลนส์เขาได้พัฒนา "กับดักแสง" ที่สามารถระงับวัตถุทรงกลมขนาดเล็กที่กึ่งกลาง
Ashkin ใช้เครื่องมือใหม่ของเขาในการเก็บอนุภาคไว้ในสถานที่จากนั้นอะตอมและในที่สุดในปี 1987 แบคทีเรียที่มีชีวิต แอชคินยังแสดงให้เห็นว่าเครื่องมือนี้สามารถใช้ในการเข้าถึงเซลล์โดยไม่ทำลายระบบชีวิต
นักฟิสิกส์อะตอมบิลฟิลลิปส์ผู้แบ่งปันรางวัลโนเบลในปี 1997 สำหรับการทำงานของเขาเกี่ยวกับการระบายความร้อนและการดักจับอะตอมกับเลเซอร์กล่าวว่าการค้นพบของ Ashkin มีความสำคัญต่อการวิจัยของเขาเอง “ ฉันรู้สึกว่าฉันเป็นหนี้เป็นหนี้ศิลปะอย่างมาก” เขากล่าว
นอกจากนี้ในปี 1980 Mourou และ Strickland ได้ทำงานร่วมกันที่ University of Rochester เพื่อเอาชนะปัญหาที่มีการวิจัยเลเซอร์ที่เชื่อฟังมานานหลายทศวรรษ: คานเลเซอร์ที่มีความเข้มสูงมีแนวโน้มที่จะทำลายวัสดุที่ใช้ในการขยายพวกเขา ราวกับว่านักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามต้มน้ำในหม้อที่ไม่สามารถรับมือกับอุณหภูมิสูงได้
นักวิจัยของโรเชสเตอร์พัฒนาวิธีแก้ปัญหาที่หรูหราซึ่งพวกเขาเรียกว่า ก่อนอื่นพวกเขายืดลำแสงด้วยสายเคเบิลใยแก้วนำแสงยาวหนึ่งไมล์เพื่อลดความเข้มสูงสุด จากนั้นพวกเขาก็ขยายสัญญาณให้อยู่ในระดับที่ต้องการก่อนที่จะบีบอัดลงในพัลส์ที่มีความสามารถพิเศษ
“ ผู้คนต่างพยายามที่จะได้รับพัลส์สั้น ๆ ที่ขยายออกไปในรูปแบบที่แตกต่างกัน” Strickland กล่าว "มันกำลังคิดนอกกรอบเพื่อยืดก่อนแล้วจึงขยาย"
Strickland เป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในช่วงเวลาของการวิจัย CPA; บทความ 1985 ที่ประกาศความสำเร็จเป็นสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของเธอ
นักเรียนไม่ได้รับการยอมรับในอดีตโดยคณะกรรมการโนเบลสิ่งที่นักวิจารณ์กล่าวว่ามองเห็นงานที่นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ทำซึ่งเป็นผู้หญิงและชนกลุ่มน้อยที่มีบทบาทบ่อยครั้ง
แต่นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาเป็นกระดูกสันหลังของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ บ่อยครั้งที่พวกเขาเรียกใช้การทดลองและทำการวิเคราะห์ข้อมูลโดยละเอียดที่นำไปสู่การค้นพบครั้งใหญ่ การค้นพบที่ได้รับรางวัลพัลซาร์- แกนหมุนของดาวที่ยุบตัวอย่างรวดเร็ว - คงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีโจเซลีนเบลล์เบิร์นเนลล์ผู้สร้างกล้องโทรทรรศน์และเห็นสัญญาณแรกเมื่อเธอได้รับปริญญาเอกของเธอ แต่เบอร์เนลไม่ได้อยู่ในรายชื่อผู้ได้รับรางวัลสำหรับรางวัลนั้น
วารสารธรรมชาติรายงานในสุดสัปดาห์นี้ว่า Royal Swedish Academy of Sciences จะเรียกร้องให้ผู้เสนอชื่อในอนาคตพิจารณาเพศสภาพภูมิศาสตร์และหัวข้อสำหรับรางวัล 2019 อย่างชัดเจน
Göran K. Hansson เลขาธิการสถาบันการศึกษากล่าวเมื่อวันอังคารว่าสถาบันการศึกษากำลังใช้มาตรการเหล่านี้ "เพราะเราไม่อยากพลาดใครเลย"
แต่พวกเขาไม่ได้ส่งผลกระทบต่อรางวัลในปีนี้: "เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่ารางวัลโนเบลได้รับรางวัลสำหรับการค้นพบและสิ่งประดิษฐ์และผู้ที่ได้รับมันมีส่วนร่วมอย่างมากต่อมนุษยชาติและนั่นคือเหตุผลที่พวกเขาได้รับรางวัล"
CPA ถูกนำมาใช้เพื่อถ่ายภาพกระบวนการแยกสองอย่างเช่นปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลและอะตอม นอกจากนี้ยังเป็นพื้นฐานสำหรับการผ่าตัดตาด้วยเลเซอร์
เทคนิคนี้มีความสำคัญต่อการวิจัยขั้นพื้นฐาน
“ พัลส์พัลส์ที่รวดเร็วพลังงานสูงคือ…หนึ่งในสิ่งสำคัญที่เป็นลักษณะของฟิสิกส์อะตอมสมัยใหม่” ฟิลลิปส์กล่าว "มีอะไรมากมายที่คุณสามารถทำได้กับ [พวกเขา] เพื่อศึกษาว่าอะตอมทำงานอย่างไร"
ในการสัมภาษณ์ทางโทรศัพท์กับสถาบันการศึกษาสวีเดน Strickland กล่าวว่าแอปพลิเคชันเลเซอร์พลังสูงที่เธอโปรดปรานเป็นสิ่งที่เธอยังคงแสดงให้เห็นถึงนักศึกษาระดับปริญญาตรีในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์: White Light Generation
ด้วยเทคนิคนี้ลำแสงที่มีช่วงความยาวคลื่นแคบจะถูกยิงเข้าไปในสื่อเช่นน้ำทำให้คลื่นกระจายออกไปเป็นรุ้ง นี่คือความก้าวหน้ามากกว่าการทดลองที่มีชื่อเสียงของนิวตันด้วยปริซึม ในขณะที่เขาเพียงแค่กระจายแสงออกเป็นสีส่วนประกอบการสร้างแสงสีขาวขยายสเปกตรัมที่มีอยู่ภายในลำแสงสร้างแสงสี
“ มันเป็นสิ่งที่น่าทึ่งที่ได้เห็น” Strickland กล่าวและใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าที่นักฟิสิกส์จะเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไร “ แต่นั่นคือสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ชอบทำคือปริศนามากกว่าบางสิ่ง”
2018 ©โพสต์วอชิงตัน
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยโพสต์วอชิงตัน-
