Лауреаты нобелевки совершили  революционное открытие в области лазерной физики

Лауреаты нобелевки совершили "революционное открытие в области лазерной физики"

Фото: twitter.com/NobelPrize

2 октября в Стокгольме  прошло вручение Нобелевской премии по физике. В этом году почетную награду присудили Артуру Эшкину (США), Жерару Муру (Франция) и Донне Стрикланд (Канада) за новаторские изобретения в области лазерной физики.

В заявлении Королевской академии наук сказано, что  "их открытия произвели революции в лазерной физике" и сегодня "чрезвычайно маленькие объекты и невероятно быстрые процессы можно наблюдать в новом свете".

Кроме того, Донна Стрикланд стала третьей женщиной, которая получила "Нобеля" в области физики. 

"Пинцет" для клеток и атомов

Артур Ашкин изобрел оптический пинцет, с помощью которого можно захватывать частицы, атомы, вирусы и другие клетки, используя так называемые "пальцы" лазерных лучей. Как пояснили в комитете, это открытие позволило Ашкину осуществить давнюю мечту научной фантастики - использовать радиационное давление света для передвижения физических объектов.

Его суть в том, что этот "лазерный пинцет" или "оптическая ловушка" позволяют манипулировать  микроскопическими объектами с помощью лазерного света (обычно испускаемого лазерным диодом).

В последние годы такие "оптические пинцеты" начали использовать в биофизике для изучения структуры и принципа работы белков.

Эту технологию впервые применили в биологии в  1980-х годах Стивен Блок и Говард Берг. Они использовали ее чтобы удержать бактерию с целью изучения бактериальных жгутиков.

Однако, настоящий прорыв произошел в 1987 году, когда Ашкин использовал пинцет для удержания живых бактерий без причинения им вреда. Он сразу же начал изучать биологические системы.

Оптический пинцет оказался полезными также и в других областях биологии. Например, в 2003 году метод оптического удержания был использован для сортировки клеток. Создавая большую оптическую интенсивность над образцом, клетки можно сортировать по их собственным оптическим характеристикам. Оптический пинцет также используется для исследования цитоскелетов, измерения вязкости и упругости биополимеров и изучения движения клеток.

Фото: twitter.com/NobelPrize 

Как усилить световые импульсы

Муру и Стриклэнд награждены за изобретение "метода генерирования ультракоротких оптических импульсов высокой интенсивности". Эта технология известна, как усиление чипированных импульсов.

Усиление чирпированных импульсов или CPA —  техника усиления ультракоротких лазерных импульсов вплоть до *петаваттного уровня мощности путем растягивания широкополосного импульса в дисперсионной оптической системе (обычно — пара призм) перед процессом усиления и последующего сжатия импульса после усиления оптической системой с обратной дисперсией (для сверхмощных импульсов в качестве такой системы возможно применение только дифракционных решеток и, возможно, зеркал). CPA в настоящее время является основной техникой получения импульсов наибольшей мощности.

Впервые эту технику Муру и Стриклэнд  предложили еще в 1985 году для уменьшения пиковой интенсивности импульса во время усиления. 

Задающий короткий импульс, обладающий малой энергией, растягивается с помощью рассеивающих элементов на сотни пикосекунд (одна триллионная доля секунды, - ред.), что значительно уменьшает плотность мощности пучка во время усиления тем самым позволяя добиваться более высокого значения энергии импульса. Затем сжатием восстанавливается изначальная длина импульса, но уже со значительно большей пиковой мощностью.

Фото: twitter.com/NobelPrize 

*Петаватт - это единица измерения мощности, кратная производной единице измерения мощности в системе СИ, Ватту. Перевод единицы Петаватт: 1 Петаватт = 1000000 Гигаватт.

Вручение премии

С 1901 года Нобелевскую премию вручали 585 раз. Лауреатами стали 896 человек и 27 организаций, из них 79 получили премию Государственного банка Швеции памяти Альфреда Нобеля.

Премия в области физики присуждалась 111 раз, ее получили 207 человек. Самым молодым лауреатом в 1915 году стал Лоренс Брэгг из Австралии (25 лет), который был удостоен награды вместе со своим отцом Уильямом Генри Брэггом за работы по изучению кристаллов с помощью рентгеновских лучей. Средний возраст победителей в этой номинации составляет 55 лет.

Вручение награды состоится в Стокгольмской филармонии 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля. На сцене из рук шведского монарха лауреаты получат золотую медаль с портретом учредителя премии и диплом.

Размер денежной составляющей этой награды в нынешнем году составляет 9 миллионов крон (1,02 миллион долларов).

СПРАВКА "КП":

Артур Ашкин родился в 1922 году в Нью-Йорке. Он является пионером в области создания оптических ловушек, развитие которых привело к управлению атомами, молекулами и биологическими клетками. Ученый также известен исследованиями в областях фоторефракции, генерации второй гармоники и нелинейной оптики в волокнах. В 1978 году Эшкин изобрел оптический пинцет. В 1992 году, после 40-летней карьеры, вышел на пенсию.

Жерар Муру родился в 1944 году во французском Альбервилле. Он является директором Лаборатории прикладной оптики в Национальной высшей школе передовых технологий. В 2010 году по программе грантов Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских вузах, Муру был приглашен на работу в Нижегородский государственный университет.

Донна Стриклэнд родилась в 1959 году в Гуэлфе, Канада. Является доцентом университета Ватерлоо в Онтарио. Она специализируется на взаимодействии высокоинтенсивных лазеров с материей, нелинейной оптике и системах с короткоимпульсным интенсивным лазерным излучением. В 1985 году вместе с Муру предложила новую технику получения сверхмощных лазерных импульсов - усиление чирпированных импульсов. 

Чтобы не пропустить все самое важное и интересное, подписывайтесь на нас в соцсетях

Политика

В правительственной газете опубликовали указ о роспуске Рады
В правительственной газете опубликовали указ о роспуске Рады 467

А значит, постановление президента Владимира Зеленского вступило в законную силу.

У Зеленского предложили сократить количество народных депутатов
У Зеленского предложили сократить количество народных депутатов 1287 1

В этом может помочь перепись населения.

Данилюк рассказал, как при нем изменится работа СНБО
Данилюк рассказал, как при нем изменится работа СНБО 1009

Но прежде предложил дождаться указа о назначении секретаря Совета Нацбезопасности.

Происшествия

Уровень воды в реке Уж побил исторический рекорд
Уровень воды в реке Уж побил исторический рекорд 195

До этого самый высокий уровень воды фиксировался во время катастрофического паводка в 1998 году.

В Ровенской области мальчика похоронило под завалами песка
В Ровенской области мальчика похоронило под завалами песка 199 1

Трагедия произошла совсем рядом с домом, где двое братьев решили сделать землянку.

В  ДНР  к 12 годам приговорили мужчину, который якобы причастен к убийству Гиви
В "ДНР" к 12 годам приговорили мужчину, который якобы причастен к убийству Гиви 370 1

Дмитрия Батрака признали виновным в шпионаже в пользу украинских спецслужб.

Экономика

ФАКТ. ЦБТ: отзывы о Международном конгрессе инноваций в инвестировании в Варшаве 52

Реформа энергорынка делает потребителя центральной фигурой, - политолог
Реформа энергорынка делает потребителя центральной фигурой, - политолог 136

В результате реформы рынка электроэнергии в Украине появится конкуренция на оптовом сегменте, у потребителя будет возможность выбирать.

Доллар начал дорожать
Доллар начал дорожать 1118 1

После резкого снижения курса валют в начале недели в среду гривна начала терять свои позиции.

Общество

Украинскую писательницу наградили Литературной премией Европейского Союза
Украинскую писательницу наградили Литературной премией Европейского Союза 195

Победители получают 5 тысяч евро и поддержку для перевода и международной рекламы их произведений.

Синоптики предупредили о грозах и ливнях на выходных: желтый уровень опасности
Синоптики предупредили о грозах и ливнях на выходных: желтый уровень опасности [карта температур] 359

До конца недели Украину будет заливать, и только в воскресенье кое-где выглянет солнце.

Супрун прокомментировала борьбу Янины Соколовой с раком
Супрун прокомментировала борьбу Янины Соколовой с раком 2864 1

И.о. министра здравоохранения уверяет, что болезнь удалось победить многим.

Светская хроника и ТВ

Потап и Настя Каменских подтвердили свадьбу, и показали трогательное видео
Потап и Настя Каменских подтвердили свадьбу, и показали трогательное видео [фото, видео] 560 1

Артисты сегодня отметят важное событие в ресторане под Киевом.

Ани Лорак сменила стиль после развода
Ани Лорак сменила стиль после развода [фото] 585

40-летняя певица появилась на светской тусовке.

Организаторы  Евровидения  ошиблись при подсчете баллов в финале
Организаторы "Евровидения" ошиблись при подсчете баллов в финале [окончательные результаты] 1504 2

В пересчитанной таблице некоторые участники конкурса поменялись местами.

Спорт

 Александрия  впервые в истории взяла бронзу и прорвалась в Европу
"Александрия" впервые в истории взяла бронзу и прорвалась в Европу 166

Одно время футбольный клуб из райцентра на равных бодался с "Динамо", но для серебра силенок не хватило.

 Шахтер  -  Динамо : на двоих два гола и 13  желтых
"Шахтер" - "Динамо": на двоих два гола и 13 "желтых" [фото] 435

Гранды украинского футбола сильнейшего не выявили.

Букмекеры оценили шансы сборной Украины на старте чемпионата мира U-20
Букмекеры оценили шансы сборной Украины на старте чемпионата мира U-20 202

"Сине-желтые" в пятницу начнут свой путь на мировом первенстве.