Премия по физике 2021

Нобелевской премией по физике 2018 отметили трех ученых, революционизировавших лазерную физику. Артуру Ешкену (Arthur Ashkin) из США вручили половину награды за изобретение оптического пинцета - метода, позволяет лазерным излучением манипулировать бактериями, вирусами и даже атомами. Другую половину премии получили Жерар Муру (G?rard Mourou) из Франции и Донна Стрикленд (Donna Strickland) из Канады, которые разработали метод создания сверхбыстрых и более интенсивных лазерных импульсов.

Артур Ешкен (Arthur Ashkin) из США, Жерар Муру (G?rard Mourou) из Франции и Донна Стрикленд (Donna Strickland) из Канады получили Нобеля по физике 2-18 года по наработки методов оптического пинцета и сжатия лазерных импульсов.

От кассы в супермаркете к оптическому переноса данных и нанотехнологий, а также охоту за гравитационными волнами - сегодня без лазера невозможно представить ни повседневную жизнь, ни науку. Одним из важных преимуществ лазера является высокая интенсивность и когерентное свет: оно колеблется параллельно и как бы в такт, одновременно луч сильно сфокусирован, то есть острый.

Внутри шестидесятые гг. ХХ века, вскоре после изобретения лазера, в Лаборатории Белла американский физик Артур Ешкен начал экспериментировать с этой новой формой света. Он думал: вероятно, этот луч параллельного и когерентного света пригодится для того, чтобы переносить или менять маленькие объекты - как это делал тракторный луч (tractor beam) в распространенном научно-фантастическом сериале «Звездный путь».

Это наблюдение стало для Ешкена исходным пунктом: возможно использовать такой эффект, чтобы удерживать объекты в лазерном луче и даже конрольовано их «хватать» и ими манипулировать?

Ешкен с командой выяснили, что привлекая сильную микроскопическую линзу, лазерный луч можно так сфокусировать, что градиентная сила становится ловушкой для самых маленьких объектов.Их содержат в точке наивысшей интенсивности, и даже прямой поток световых частиц не может их оторвать и унести с собой.

Если лазерный луч просто разделить на короткие импульсы, то их интенсивность ослабевает, то есть каждый импульс месит меньше фотонов. Это можно компенсировать, если связывать толще лучи, а это в свою очередь требует больших и сверхдорогих приборов, а этим установкам надо часами охлаждаться после каждого импульса.

Эту проблему розвзьязалы Стрикленд и Муру - воплотив идею, что на первый взгляд могла бы показаться контрапродуктивною. Ведь при усилении чирпованих импульсов лазерный импульс сначала вытаскивают в специальном световом проводнике, в результате чего он становится слабее. Затем этот вытянутый импульс питают усилителем, сегодня чаще всего представляет собой сапфир, активированный ионами титана. Он увеличивает амплитуду лазерных колебаний, то есть интенсивность лазера.

Третьим и последним шагом было временно сжать этот усиленный луч. Так росла интенсивность лазера, а он становился короче. Благодаря этой технике стало возможным создавать ультракороткие лазерные импульсы с высокой интенсивностью - и сегодня они составляют собой важный инструмент науки.

С помощью фемто- и аттосекундных импульсов ученые расшифровывают структуру сложных молекул, следят практически вживую за тем, как возникают или разрушаются химические соединения, погружаясь глубоко в основы материи. Даже ускоритель частиц и лазерный скальпель имеют в основе ультракороткие лазерные импульсы - то есть изобретение Стрикленд и Муру.

Видео обзор

Нобелевская премия 2018 по физике. Объявление лауреатов. Прямая трансляция

Нобелевская премия 2018 по химии. Объявление лауреатов. Прямая трансляция

Вопрос науки. Нобель-2018 по физике - Россия 24

Нобелевскую премию по физике вручили за достижения в области лазерной физики

Нобелевская премия 2018 и планета «Гоблин». Главное на QWERTY