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分类: 金沙财旺

诺贝尔物理学奖揭晓:美国、法国、加拿大科学家分获该奖项


瑞典皇家科学院决议授予2018年诺贝尔物理学奖“用于激光物理领域的突破性发现”

将一半授予Arthur Ashkin“用于光学镊子及其在生物系统中的应用”

另一半授予Gérard Mourou和Donna Strickland,“为他们天生高强度,超短光脉冲的要领”。

今年的诺贝尔奖发现已经彻底改变了激光物理学,使得我们以新的眼光看待极小的物体和令人难以置信的快速历程,而先进的细密仪器开发了更多的研究领域和众多工业和医疗应用。

亚瑟·阿什金(Arthur Ashkin)发现了光学镊子,用激光束手指捉住粒子,原子,病毒和其他活细胞。这个新工具让Ashkin实现了科幻小说的梦想——使用光的辐射压力来移动物体。他乐成地获得了激光,将小颗粒推向光束的中央,并将它们牢固在那里。已经发现了光学镊子。 1987年,当Ashkin使用镊子捕捉活细菌而不危险它们时,取得了重大突破。他立刻最先研究生物系统,光学镊子现在被普遍用于研究生命机械。

热拉尔·穆鲁(Gérard Mourou)和唐纳·斯特里克兰(Donna Strickland)为人类缔造的最短和最猛烈的激光脉冲铺平了门路。他们的革命文章于1985年出书,是斯特里克兰博士论文的基础。通过巧妙的要领,他们乐成地建立了超短的高强度激光脉冲,而不会破损增强质料。 首先,他们实时拉伸激光脉冲以降低其峰值功率,然后放大它们,最后压缩它们。 若是脉冲在时间上被压缩并变得更短,那么更多的光被群集在统一个细小空间中——脉冲的强度急剧增添。

2018年诺贝尔物理学奖获得者:Arthur Ashkin

亚瑟·阿什金,于1922年9月2日生于纽约的布鲁克林,是美国科学家,曾在贝尔实验室和朗讯科技公司事情过。他在20世纪60年月后期最先了用激光利用微粒的事情,这导致了1986年光学镊子的发现。他还开创了光学俘获历程,最终用于利用原子,分子和生物细胞。光的辐射压力可以剖析为光学梯度和散射力。

A阿什金被许多人以为是光学镊子领域之父。除了光学镊子,阿什金还因其在光纤折射,二次谐波发生和光纤非线性光学方面的研究而著名。阿什金的事情组成了朱棣文在冷却和捕捉原子方面的事情的基础,朱棣文获得1997年诺贝尔物理学奖。

他在哥伦比亚大学完成了物理学位课程,然后就读于康奈尔大学。他在康奈尔大学获得博士学位,然后在Sidney Millman的要求和推荐下前往贝尔实验室事情。此前,Millman先生是阿什金在哥伦比亚大学的主管。在1960年至1961年的贝尔实验室,阿什金最先在微波领域事情,随后转向激光研究。

阿什金是美国光学学会(OSA),美国物理学会(APS)和电气和电子工程师协会(IEEE)的会士。1992年,他从贝尔实验室退休,经由40年的职业生涯,在许多实验物理领域做出了孝敬。多年来,他撰写了许多研究论文,拥有47项专利。他曾获得2003年约瑟夫·基思利丈量科学希望奖和2004年哈维奖。他于1984年当选为国家工程院,1996年当选为美国国家科学院院士。

2018年诺贝尔物理学奖获得者:Gérard Mourou

2018年诺贝尔物理学奖获得者:Donna Strickland

热拉尔·穆鲁 唐纳·斯特里克兰

热拉尔·穆鲁是法国电气工程和激光领域的先驱。

穆鲁曾在ENSTA(法国帕莱索)担任应用实验室主任,而且是巴黎综合理工大学的教授。他在1990年任密歇根大学超快光学中央(CUOS)的首创主任。

唐纳·斯特里克兰(Donna Strickland)教授恒久从事强激光与物质非线性相互作用、非线性光学以及超短超强激光系统的研究,她在美国罗彻斯特大学获得博士学位,导师是热拉尔·穆鲁教授。

和导师一起,斯特里克兰在博士时代发现了啁啾脉冲放大手艺,该手艺已经普遍被应用于超强超短脉冲激光系统中。

斯特里克兰曾是加拿大国家研究中央的研究助理,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家和普林斯顿大学手艺委员会委员。斯特里克兰于1997年进入加拿大滑铁卢大学物理系,她曾获得过隆研究学者奖、科特雷尔学者奖和总理良好研究奖,她现在是美国光学学会的会士并曾于2013年度担任美国光学学会主席。

斯特里克兰是一位自称为“激光运发动”的人。她的研究领域受到尊重,但竞争猛烈,她的研究内容关乎谁能获得“最短的脉冲,最高的能量,最高的平均功率”。

斯特里克兰由于在20多年前和博士生导师热拉尔·穆鲁一同生长出“啁啾调频脉冲放大”(CPA)而著名于世。激光研究仍然让热拉尔·穆鲁激动。她回忆起她第一次观光激光实验室时,以为激光的颜色就像圣诞树。 “研究激光的一部门兴趣就在于与五颜六色的激光一起玩耍”她笑着说。

斯特里克兰也享受猛烈竞争带来的快感,并起劲追求用最短的激光脉冲,携带最大的打击力。

她说的“短”,是指飞秒维度的时间:“在这个极短的时间里,光还走不到人类头发丝那么细的距离。”

2011年时,在加拿大光子创新研究所(Canadian Institute for Photonic Innovations)的资助下,斯特里克兰正在与一群研究生和本科生一起开发高强度中红外激光。这种工具可用于光谱学。她正研究的另一种激光,可以用作分子物理学家捕捉分子反映图像的工具,“就像用频闪仪寓目马跳一样。”激光也能用于纳米手艺。

由于斯特里克兰“对超快激光和光学科学的开创性孝敬,特殊是啁啾调频脉冲放大和超快非线性光学”,斯特里克兰最近被任命为美国光学学会会员。 CPA手艺已被用于种种领域,如微机械加工和眼科手术。

参考资料

https://en.wikipedia.org/wiki/Arthur_Ashkin

https://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%A9rard_Mourou

https://old.nobelprize.org/phy-press.pdf?_ga=2.128626312.582989663.1538389093-745767228.1538059500

http://www.yidianzixun.com/09MT15hi

https://uwaterloo.ca/news/news/university-waterloo-marks-50th-anniversary-laser-public-lecture

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