三位激光物理學家分享諾貝爾物理學獎 加拿大女教授創造半個多世紀歷史

圖片來源：諾貝爾獎官網

他們將獲得金質獎章、證書，並分享900萬瑞典克朗（約合人民幣696萬元）的獎金。

據諾貝爾獎官方推特介紹，今年的獲獎研究徹底改變了激光物理學：極小的物體和令人難以置信的快速過程現在出現在新的光線中。先進的精密儀器開拓出尚未探索的研究領域以及大量工業和醫學應用。

獲得2018年諾貝爾物理學獎獎的亞瑟·阿什金（Arthur Ashkin）有一個夢想：讓光束髮揮移動物體的活動。他實現了自己的夢想，創造了“光阱”（light trap），即眾所周知的光鑷（optical tweezers）。

阿什金的光鑷用他們的激光束抓取粒子、原子和分子，因此可以檢查和操縱病毒、細菌和其他活細胞，而不對它們造成損害。這創造了觀察和控制生命機制的新機會。

科幻小說已經成為現實。光鑷使得用光來觀察、旋轉、切割、推動成為可能。在許多實驗室，激光鑷被用來研究生物過程，如蛋白質，分子馬達，DNA或細胞的內部生命。

另外兩名獲獎者，熱拉爾·穆魯（Gérard Mourou）和唐娜·斯特里克蘭（Donna Strickland）的研究則為人類創造出最短、最強烈的激光脈衝鋪平了道路。他們開發的技術開闢了新的研究領域，並帶來廣泛的工業和醫療應用。

穆魯和斯特里克蘭的技術被稱為“啁啾脈衝放大”（CPA）。它採取一個短的激光脈衝，延長它的時間，擴大並再次將其擠壓在一起。

超銳利的激光束使人們能夠極其精確地在各種材料上切割或鑽孔——甚至在有生命的物質中也是如此。每年數以百萬計的眼科手術都採用了這種最銳利的激光束。

獲獎者簡歷

美國物理學家阿瑟·阿什金生於1922年，今年已經96歲。他曾在貝爾實驗室工作。上世紀60年代末，阿什金開始了利用激光操縱微粒的研究工作，並在1986年發明了光鑷。他還開創了最終用於操縱原子、分子和生物細胞的光學俘獲過程。因此，阿什金被廣泛視為“光鑷之父”。

此外，阿什金的工作還為華裔物理學獎朱棣文冷卻和俘獲原子的工作奠定了基礎，後者憑此獲得了1997年的諾貝爾物理學獎。

阿什金畢業於哥倫比亞大學物理專業，隨後前往康奈爾大學完成核物理博士學業。在40年的職業生涯后，阿什金於1992年從貝爾實驗室退休，並繼續在家裡的實驗室工作。

據諾貝爾獎官網介紹，物理學是諾貝爾1895年在他的遺囑中第一個提到的頒獎領域，“在19世紀末，許多人認為物理學是最重要的科學，也許諾貝爾也是這樣認為的。他自己的研究也與物理學密切相關。”

諾貝爾物理學獎由瑞典皇家科學院頒發。自1901年至2017年，諾貝爾物理學獎共頒發111次。其中，47次授予了一名科學家，32次授予了兩名科學家，32次授予了三名科學家。

史上共有207人次獲得這一獎項，其中就不乏華人的身影。

1956年，31歲的李政道和35歲的楊振寧提出“李-楊假說”，成功挑戰愛因斯坦理論，被認為是現代物理學的重大突破，於1957年同時獲得諾貝爾物理學獎。

1976年，美籍華裔科學家丁肇中與另一美國物理學家伯頓·里克特因發現一種新的基本粒子，獲得諾貝爾物理學獎。

1997年，美籍華裔朱棣文與克勞德·科恩-坦諾奇、威廉姆·菲利普斯三人因“發展了用雷射冷卻和捕獲原子的方法”共同獲得諾貝爾物理學獎。

1998年，美籍華人崔琦與兩位美國物理學家因發現了“分數量子霍爾現象”，使人們對量子現象的認識更進一步，獲當年諾貝爾物理學獎。

2009年，英國華裔科學家高琨因在光學通訊上取得的開創性成就，獲當年諾貝爾物理學獎。今年9月23日，高錕在香港辭世，享年84歲。

目前獲獎者獲獎時的平均年齡為55歲，最年輕的25歲，為英國物理學家勞倫斯·布拉格，其因X射線晶體結構的研究於1915年獲獎；最年長的88歲，美國科學家雷蒙德·戴維斯2002年獲獎時已經88歲。

目前僅有一對夫妻檔——居里夫婦獲得這一獎項。1903年皮埃爾·居里、瑪麗·居里因對放射性物質的研究，共同獲獎。此外，共有4對父子檔曾獲得諾貝爾物理學獎，其中威廉·布拉格與勞倫斯·布拉格於1915年同時獲獎。