驾驭激光的人!诺贝尔物理学奖再次颁给女性,美法加科

作者:武汉味美食家餐饮管理有限公司 来源:www.cj17917.com 发布时间:2018-12-28 16:23:29
驾驭激光的人!诺贝尔物理学奖再次颁给女性,美法加科学家同获殊荣

被视为诺贝尔奖“C位”的物理学奖迎来2018年的三位获奖者!

瑞典当地时间今日中午(北京时间17:45),瑞典皇家科学院将2018年诺贝尔物理学奖授予美国科学家Arthur Ashkin、法国科学家Gerard Mourou和加拿大科学家Donna Strickland,以表彰他们在激光物理学领域的奠基性工作。他们将获得金质奖章、证书,并分享900万瑞典克朗(约合人民币696万元)的奖金。

今年诺贝尔物理学奖授予激光物理学革命性发明。激光物理通过新的装置可对非常小的物体进行实验,并实现难以置信的快速进程,先进的精密仪器正在开辟未知研究领域,并应用于工业和医疗领域。

Ashkin发明的光学镊子使用激光光束来抓取粒子,原子以及分子。它们可以用来检验和操控病毒,细菌和其他活细胞而不会对其造成损伤。至此,观察和操控生命体系的崭新工具被创造了出来;Gérard Mourou 以及 Donna Strickland 的工作为产生人类有史以来波长最短,能量最高的激光铺平了道路,他们所开创的技术开启了该领域科学研究的崭新纪元,并在工业与医药领域得到广泛应用。

此次诺奖得主之一加拿大科学家Donna Strickland是一名女性,这意味着,时隔55年,诺贝尔物理学奖得主再迎女将,她也是118年诺史上第三位女性获得诺贝尔物理学奖的女性科学家。

此外,物理学奖在全球华人诺奖成绩单里占据重要位置。据AI商业周刊报道,自诺贝尔奖1901年首次颁奖以来,物理学奖是华人拿奖最多的奖项,共有6位华人科学家获此殊荣,分别是李政道、杨振宁、丁肇中、朱棣文、崔琦以及高锟。不过令人遗憾的是,光纤之父高锟于今年9月23日在香港辞世,享年84岁。

两大发明物:光镊和高强度激光脉冲

今年的获奖者有两组,一是美国物理学家 Arthur Ashkin,原因是发明了“光镊”。据新智元报道,光镊或光钳是一种通过高度聚焦激光束产生力移动微小透明物体的装置。其中把持物体的区域也称为光阱,相应的技术称作光学捕捉。这种技术可以用于移动细胞或病毒颗粒,把细胞捏成各种形状,或者冷却原子。由于光镊的力可以精准地直接作用于细胞甚至更小的目标,光镊在生物学方面的应用越来越广泛。

亚瑟・阿什金(Arthur Ashkin),生于1922年9月2日,美国物理学家,曾在贝尔实验室和朗讯科技公司工作过。他在20世纪60年代后期开始了用激光操纵微粒的工作,这导致1986年光镊的发明。他还开创了光学俘获过程,最终用于操纵原子、分子和生物细胞。他发现光的辐射可以分解为光学梯度和散射力。 他被许多人认为是光镊研究领域之父。

阿什金获得了美国光学学会(OSA),美国物理学会(APS)和电气和电子工程师协会(IEEE)的高度评价。他在1992年从贝尔实验室退休,多年来发表许多研究论文,拥有47项专利。他曾获得2003年约瑟夫・基思利测量科学进展奖和2004年哈维奖。他于1984年当选为美国国家工程院院士,1996年当选为美国国家科学院院士。目前,他继续工作在他的家庭实验室。

除此之外,他还因其在光纤折射、二次谐波产生和光纤非线性光学方面的研究而闻名。

另一组是法国物理学家Gerard Mourou和加拿大物理学家Donna Strickland,获奖原因是他们发明了高强度激光脉冲。

Gérard Mourou 是法国电气工程和激光领域的先驱。他和Donna Strickland共同发明了一种叫“啁啾脉冲放大”(chirped pulse amplification,简称CPA)的技术,后来被用来制造超短波脉冲,即非常高强度(terawatt)的激光脉冲。1994年,Mourou和他密歇根大学的团队发现,自聚焦折射(self-focusing refraction,Kerr 效应)与大气中太赫兹强度激光束的电离和稀疏的自衰减衍射(self-attenuating diffraction)之间的平衡,会产生“细丝(filament)”。它可以充当光束的波导,从而防止发散。

他曾在ENSTA(法国Palaiseau)担任Laboratoire d'Optique Appliquee实验室主任,也是巴黎综合理工大学的教授。1990年,他担任密歇根大学超快光学科学中心(CUOS)的创始主任。

作为历史上第三位获得诺贝尔物理学奖的女性科学家,关于Strickland的介绍并不多。

公开资料显示,Donna Strickland长期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Gerad Mourou教授。和导师一起,她在博士期间发明了啁啾脉冲放大技术,该技术已经普遍被应用于超强超短脉冲激光系统中。她曾是加拿大国家研究中心的研究助理,劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家和普林斯顿大学技术委员会委员。Donna Strickland教授于1997年进入加拿大滑铁卢大学物理系。

55年后诺贝尔物理学奖再迎女将,是诺史第三位

从1901年到2017年,诺贝尔物理学奖一共被授予了111次,颁发207人次,由于约翰・巴丁(John Bardeen)分别于1956年、1972年两次获奖,所以总获奖人数是206人。其中47人是单独获奖,32人是与一位同仁共同获奖,32人与另两位合作者一起捧得殊荣。

截至2017年,在诺贝尔物理学奖获奖者中,只有两名女性,分别是居里夫人(Marie Curie)以及德裔美籍女物理学家迈耶夫人(Maria Goeppert-Mayer),其中,居里夫人与丈夫皮埃尔-居里因放射性现象的共同研究于1903年一同获奖,1911年,居里夫人又独自获得诺贝尔化学奖;迈耶夫人于1963年获奖,因与德国物理学家延森(Johannes Hans Daniel Jensen)共同在发现核壳层结构方面所作的贡献。

2018年诺贝尔物理学奖得主之一的加拿大科学家Donna Strickland也是一名女性,这意味着,诺贝尔物理学奖迎来第三位女性得主,她也是1964年以来的首位女性诺贝尔物理学奖得主。

截至今目前,历史上最年轻的诺贝尔物理学奖获得者是劳伦斯・布拉格(Lawrence Bragg)。1915年,年仅25岁的他凭借用X射线研究晶体内原子和分子结构的贡献,与父亲共同获得诺贝尔物理学奖。

年龄最大的诺贝尔物理学奖获得者是小雷蒙・戴维斯(Raymond Davis Jr.),2002年他获奖时已有88岁。

已有6位华人获物理学奖,一人已辞世

物理学奖在全球华人诺奖成绩单里占据重要位置。据AI商业周刊报道,自诺贝尔奖1901年首次颁奖以来,物理学奖是华人拿奖最多的奖项,共有6位华人科学家获此殊荣。

1956年,31岁的李政道和35岁的杨振宁提出“李-杨假说”,成功挑战爱因斯坦理论,被认为是现代物理学的重大突破,于1957年同时获得诺贝尔物理学奖。

1976年,美籍华裔科学家丁肇中与美国物理学奖伯顿?里克特因发现一种新的基本粒子,获得诺贝尔物理学奖。

1997年,美籍华裔朱棣文与克劳德?科恩-坦诺奇、威廉姆?菲利普斯三人因“发展了用雷射冷却和捕获原子的方法”共同获得诺贝尔物理学奖。

1998年,美籍华人崔琦与两位美国物理学家因发现了“分数量子霍尔现象”,使人们对量子现象的认识更进一步,获当年诺贝尔物理学奖。

2009年,英国华裔科学家高锟因在光学通讯上取得的开创性成就,获当年诺贝尔物理学奖。今年9月23日,高锟在香港辞世,享年84岁。

诺贝尔物理学奖近5年获奖者

2017年,三位美国科学家雷纳・韦斯、基普・索恩和巴里・巴里什获奖,理由是“在LIGO探测器和引力波观测方面的决定性贡献”。

2016年,三位英美科学家大卫・索利斯、邓肯・霍尔丹、迈克尔・科斯特利茨获奖,理由是“理论发现拓扑相变和拓扑相物质”。

2015年,日本科学家田隆章与加拿大科学家阿瑟・麦克唐纳获奖,理由是“发现中微子振荡现象,该发现表明中微子拥有质量”。

2014年,日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二获奖,理由是“发明了蓝色发光二极管(LED),并因此带来的新型节能光源”。

2013年,比利时物理学家弗朗索瓦・恩格勒特和英国物理学家彼得・希格斯获奖,理由是“希格斯玻色子的理论预言”。

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(责任编辑:赵艳萍 HF094)

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