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2018年諾貝爾物理學獎》將雷射光變成無比精密的工具,3位開創者獲獎!史上第3位女性得主出爐

2018-10-02 18:06

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2018年諾貝爾物理學獎得主:美國科學家艾許金(Arthur Ashkin)、法國科學家穆胡(Gérard Mourou)、加拿大科學家史崔克蘭(Donna Strickland)。(諾貝爾獎)

2018年諾貝爾物理學獎得主:美國科學家艾許金(Arthur Ashkin)、法國科學家穆胡(Gérard Mourou)、加拿大科學家史崔克蘭(Donna Strickland)。(諾貝爾獎)

2018年諾貝爾物理學獎2日在瑞典首都斯德哥爾摩揭曉,由美國科學家艾許金(Arthur Ashkin)、法國科學家穆胡(Gérard Mourou)、加拿大科學家史崔克蘭(Donna Strickland)3人共獲殊榮,得獎理由是「在雷射物理學領域獲至突破性發明」(for groundbreaking inventions in the field of laser physics)。

史上第三位物理學獎女得主、最高齡諾貝爾獎得主

艾許金將獲得900萬瑞典克朗(約新台幣3100萬元)獎金的半數,另外半數由穆胡與史崔克蘭平分。值得一提的是,史崔克蘭是1903年居禮夫人(Marie Curie, née Sklodowska)、1963年格佩特─梅耶(Maria Goeppert-Mayer)以來,史上第3位女性諾貝爾物理學獎得主。96歲的艾許金則是史上最高齡的諾貝爾獎得主。

2018年諾貝爾物理學獎出現歷來第三位女性得主:加拿大科學家史崔克蘭(Donna Strickland)(AP)
2018年諾貝爾物理學獎出現歷來第三位女性得主:加拿大科學家史崔克蘭(Donna Strickland)(AP)

瑞典皇家科學院(Kungliga Vetenskapsakademien)指出,今年3位得主為雷射物理學(laser physics)帶來革命性的進展,讓人們得以觀測極微小的物體與極快速的過程。日新又新的高精確度儀器,為研究者開啟了未經探索的新領域,以及無數工業與醫學的應用。

雷射物理學:觀察極致入微、捕捉電光石火

艾許金是美國康乃爾大學(Cornell University)博士,曾長期在貝爾實驗室( Bell Laboratories)、朗訊科技(Lucent Technologies)工作。穆胡現年74歲,法國巴黎第六大學(Université Paris VI)博士,目前擔任法國綜合理工大學(Ecole Polytechnique)教授兼「國際超強雷射科技中心」(IZEST)主任。史崔克蘭現年59歲,美國羅徹斯特大學(University of Rochester)博士,目前任職於加拿大滑鐵盧大學(University of Waterloo)。

3人共享殊榮,但貢獻仍有區別。艾許金發明了「光學(雷射)鑷子(optical tweezers)及其對生物系統的運用」;穆胡與史崔克蘭則是「產生高強度、超短波長光學脈衝的方法」。

光學鑷子(optical tweezers)(瑞典皇家科學院)
光學鑷子(optical tweezers)(瑞典皇家科學院)

捕捉細菌的「光學鑷子」近視雷射手術使用的「啁啾脈衝放大」

艾許金的「光學鑷子」將雷射光束化為「手指」,能夠捕捉微粒、原子、細胞、病毒,其過程有如科幻小說場景:利用光線的輻射壓(radiation pressure)來移動物體!1987年,艾許金首次利用光學鑷子捕捉活的細菌,而且沒有傷害牠們。接下來他立刻開始研究生物系統的運用,如今光學鑷子已是探究生命機制的重要工具。

啁啾脈衝放大(chirped pulse amplification,CPA)(瑞典皇家科學院)
啁啾脈衝放大(chirped pulse amplification,CPA)(瑞典皇家科學院)

穆胡與史崔克蘭則是研發波長最短、強度最高的雷射脈衝,並在1985年發表一篇革命性的論文。兩人不但研發出這種雷射,而且不會破壞放大功率所用的材料,這種技術名為「啁啾脈衝放大」(chirped pulse amplification,CPA),很快就成為高強度雷射的標準技術。舉例而言,成千上萬人接受過的近視雷射手術,就是CPA的應用之一。時至今日,光學鑷子與CPA的應用仍在日新月異、造福世人。

2018年諾貝爾物理學獎得主、美國科學家艾許金(Arthur Ashkin)以96歲成為史上最高齡諾貝爾獎得主(YouTube)
2018年諾貝爾物理學獎得主、美國科學家艾許金(Arthur Ashkin)以96歲成為史上最高齡諾貝爾獎得主(YouTube)

2018諾貝爾獎得主與公布時程(台灣時間):

生理學或醫學獎──艾利森(James P. Allison)、本庶佑
物理學獎──艾許金(Arthur Ashkin)、穆胡(Gérard Mourou)、史崔克蘭(Donna Strickland)
化學獎──10月3日下午5時45分
和平獎──10月5日下午5時
經濟學獎──10月8日下午5時45分

 

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