Нобелевскую премию получили ученые за открытия в лазерной физике

Фото: Hanna Franzen / TT News Agency via Reuters

Нобелевская премия по физике за 2018 год присуждена Артуру Эшкину (США), Жерару Муру (Франция) и Донне Стрикланд (Канада). Об этом сообщил Нобелевский комитет по физике Королевской академии наук Швеции.

Комитет отметил у Эшкина открытие оптических пинцетов и их применение в биологических системах. С помощью этого пинцета можно захватывать частицы, атомы и молекулы «пальцами» лазерных лучей. «Эшкин реализовал свою мечту, создав световую ловушку», — отмечает комитет, добавляя, что так «научная фантастика стала реальностью».

Муру и Стрикланд награждены за изобретение «метода генерирования ультракоротких оптических импульсов высокой интенсивности». Данная технология известна как усиление чирпированных импульсов. Это «открыло новые области исследований и привело к широкому промышленному и медицинскому применению», указывает нобелевский комитет.

Донна Стрикланд стала третьей женщиной — лауреатом Нобелевской премии по физике.

Нобелевская неделя в Стокгольме началась накануне, ее традиционно открыло объявление лауреатов премии за исследования в области физиологии и медицины. Победителями стали иммунологи Джеймс Эллисон из США и Тасуку Хондзё из Японии за открытие нового вида терапии при лечении онкологических заболеваний.

Нобелевскую премию по медицине дали за работу по лечению рака

Общество

Размер Нобелевской премии в этом году — 9 млн крон (чуть больше $1 млн).

В разговоре с РБК директор Физического института имени Лебедева Российской академии наук Николай Колачевский отметил, что методы ученых, за которые получена Нобелевская премия, достаточно давно используются в лабораториях. «Это такие рабочие лошадки, которые используются и в России, и за границей, и в коммерческих приборах. Это целый большой пласт уже практических работ, которые стоят за этими методами», — сообщил он.

По его словам, оптические пинцеты используются в биологии, медицине, исследованиях, связанных с химией. «[Оптический пинцет] Это метод, который позволяет захватывать в сфокусированный лазерный пучок маленькие частички, датчики, сенсоры и объекты, которые можно внедрить в какую-то ткань или жидкость и там их разместить нужным образом», — говорит Колачевский. По его словам, метод оказался очень перспективным. «Потом выяснилось, что можно захватывать не одну, а несколько частиц, создавая некоторые световые структуры, причем довольно сложной формы, то есть можно нарисовать звездочку или решетку какую-то с помощью лазера», — пояснил он.

Работая над методом генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов, ученые долго пытались создать самый мощный световой импульс. «Казалось бы, есть лазерные усилители, которые позволяют усиливать мощность, но с какого-то момента, если уже очень большая мощность, начинает разрушаться сама усиливающая среда», — объяснил он.

По словам Колачевского, ученые придумали разбивать импульс по цветам, делая из него радугу, «прогнав несколько раз через усилители». «А потом [нужно] обратным процессом его сжать. Так получается крайне высокоинтенсивные мощные лазерные импульсы, которые дальше можно использовать в целом ряде задач. Много задач по исследованию в химии, смежных с химией областях биологии. Это огромный пласт медицинских, биологических и технологических еще задач», — рассказал он.

Премия в области физики присуждалась 111 раз, ее получили 207 человек, первым в 1901 году был Вильям Рентген (Германия) за открытие излучения, названного в его честь. Среди лауреатов — 12 физиков из СССР и России, а также ученых, родившихся и получивших образование в Советском Союзе, а после получивших второе гражданство. В 2010 году награды за создание графена (тончайшего в мире материала) получили Андрей Гейм и Константин Новоселов. В 2003 году «за новаторский вклад в теорию сверхпроводников» награду получили Алексей Абрикосов и Виталий Гинзбург совместно с Энтони Леггеттом (Великобритания). В 2000 году Жорес Алферов был удостоен премии за разработку концепции полупроводниковых гетероструктур и ее использование в оптоэлектронике и электронике высоких скоростей.

В прошлом году обладателями Нобелевской премии по физике стали ученые из США — Кип Торн, Райнер Вайсс и Берри Бериш. Награду они получили «за решающий вклад в проект лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории и наблюдение за гравитационными волнами». А единственным ученым, получившим премию по физике дважды, был Джон Бардин: в 1956 году за изобретение биполярного транзистора (совместно с Уильямом Брэдфордом Шокли и Уолтером Браттейном), а также в 1972 году за основополагающую теорию обычных сверхпроводников (совместно с Леоном Нилом Купером и Джоном Робертом Шриффером).

Нобелевский комитет до последнего держит в тайне имена претендентов на награду. Среди возможных лауреатов премии по физике исследователи из Clarivate Analytics, анализируя рейтинг цитируемости статей ученых в базе данных Web of Science, в этом году называли американских ученых Дэвида Оушалома и Артура Госсарда — за открытие эффекта Холла в полупроводниках, который объясняет поведение электронов в магнитных полях; астронома и астрофизика Сандру Фабер из США — за исследование механизмов образования галактик и эволюции крупномасштабной структуры Вселенной и за теорию о холодной темной материи; американского профессора Юрия Гогоци, Родни Руоффа из Южной Кореи и Патриса Симона из Франции — за открытия в области углеродных материалов и суперконденсаторов. Журнал Physics World называл среди претендентов на премию Лене Хау (Дания) за эксперименты по уменьшению скорости света с помощью конденсата Бозе — Эйнштейна, Якира Ааронова (Израиль) и Майкла Берри (Великобритания) — за открытие ряда квантовых феноменов.