Kungliga vetenskapsakademien meddelar att Nobelpriset i fysik 2018 går till Arthur Ashkin, Gérard Mourou och Donna Strickland. Årets prisbelönade uppfinningar har revolutionerat laserfysiken. Extremt små objekt och otroligt snabba processer uppenbarar sig nu i nytt ljus. Med avancerade precisionsinstrument öppnas nya forskningsområden och en mängd industriella och medicinska tillämpningar.
Nobelpristagare i fysik 2018: Arthur Ashkin “for the optical tweezers and their application to biological systems” och till Gérard Mourou och Donna Strickland “for their method of generating high-intensity, ultra-short optical pulses”.
Bild: Johan Jarnestad / The Royal Academy of Sciences
Arthur Ashkin uppfann den optiska pincetten vars ljusstrålefingrar griper tag i partiklar, atomer, molekyler, och till och med bakterier och andra levande celler. Med detta nya verktyg förverkligade Ashkin en gammal science fictiondröm – att utnyttja ljusets strålningstryck för att flytta på fysiska objekt. Han lyckades få laserljus att knuffa små partiklar mot strålens mittfåra och hålla fast dem. Den optiska pincetten var född.
Ett stort genombrott kom 1987, då Ashkin fångade levande bakterier med pincetten utan att skada dem. Omedelbart satte han igång studier av biologiska system, och i dag används den optiska pincetten brett till att undersöka livets maskineri.
Gérard Mourou och Donna Strickland banade väg för de kortaste och mest intensiva laserpulser människan skapat. Den banbrytande artikeln kom 1985 och blev stommen i Stricklands doktorsavhandling.
Med smarta grepp lyckades de alstra korta högintensiva laserpulser utan att förstöra förstärkarmaterialet. De sträckte först ut laserpulserna i tiden för att minska toppeffekten, förstärkte dem sedan, och tryckte till sist ihop dem. Om en puls trycks ihop och blir kortare i tiden så innebär det att mer ljus packas in inom samma lilla område i rummet – pulsens intensitet skjuter då i höjden.
Stricklands och Mourous nyuppfunna teknik, kallad CPA eller chirped pulse amplification, blev snabbt standard för alla senare tillkomna högintensitetslasrar. Bland tillämpningarna finns de miljontals synkorrigerande ögonoperationer som numera utförs årligen med de vassaste av ljusstrålar.
De otaliga användningsområdena har knappast utforskats fullt ännu. Men redan i dag låter de i år belönade uppfinningarna oss rumstera om i mikrovärlden i bästa Alfred Nobel-anda: till största nytta för mänskligheten.
