Kommentar till 2018 års Nobelpris i fysik
Nobelpriset i fysik 2018 går med ena hälften till Arthur Ashkin, Bell Laboratories, Holmdel, USA ”för den optiska pincetten och dess tillämpning på biologiska system” och med andra hälften gemensamt till Gérard Mourou, École Polytechnique, Palaiseau, Frankrike och University of Michigan, Ann Arbor, USA och Donna Strickland, University of Waterloo, Kanada ”för deras metod att alstra högintensiva, ultrakorta optiska pulser”.
Kungl. Vetenskapsakademien har beslutat att dela ut Nobelpriset i fysik 2018 till tre forskare ”för banbrytande uppfinningar inom laserfysik”. Seniorprofessor Joseph Nordgren, som är verksam vid avdelningen för molekyl- och kondenserade materiens fysik, ledamot av Kungl. Vetenskapsakademien och tidigare ordförande i Nobelkommittén för fysik kommenterar här 2018 års Nobelpris i fysik.
Med hjälp av infrarött laserljus har Arthur Ashkin lyckats skapa en optisk pincett som kan fånga in och hålla fast virus, bakterier och levande celler för att kunna undersöka och manipulera dem. Med hjälp av tekniken har det också blivit möjligt att förstå olika processer hos levande organismer. Den optiska pincetten används idag inte bara av fysiker utan även av kemister, biologer och medicinare inom såväl grundforskning som i praktiska tillämpningar.
Gérard Mourou och Donna Strickland har lyckats förstärka och snabba på pulserande laserljus och därmed banat väg för de kortaste och mest intensiva laserpulser människan skapat. Med hjälp av den nyuppfunna tekniken, så kallad CPA (Chirped Pulse Amplification), som snabbt blev standard för kommande högintensitetslasrar har det idag till exempel blivit möjligt att genomföra rutinmässiga ögonlaserbehandlingar för att korrigera synfel och även öppnat upp för andra industriella och medicinska tillämpningar och nya forskningsområden. Upptäckte gjordes redan 1985 under tiden som Donna Strickland var doktorand.
Varför är forskning inom det här området viktig?
– Därför att det handlar om verktyg man behöver för att kunna studera egenskaper och processer i den mikroskopiska världen, den ultra-snabba tidsskalan och i de mest extrema tillstånden.
Vad innebär 2018 års nobelpris i fysik för Uppsala universitets forskning och forskningsfält?
– Det är en inspiration för unga forskare, inte minst kvinnliga, och en stimulans att också fortsättningsvis intressera oss för metod- och instrumentutveckling.
Vilken forskning inom detta eller liknande område pågår vid Uppsala universitet?
– Vi bedriver till exempel en av de beskrivna tillämpningarna av CPA-tekniken, nämligen Higher harmonic generation (HHG)-studier av elektronstruktur och -dynamik.
Vilken ny forskning kan ett nobelpris inom detta område leda till?
– Till exempel femtosekundsupplöst röntgenspektroskopi för atomer, molekyler och vätskor med hjälp av frielektronlaser.
Fakta
CPA, chirped pulse amplification
Genom CPA-teknik kan en kort och mycket starkare laserpuls bildas, genom att en kort och stark puls sträcks ut, förstärks och sedan trycks ihop. Denna puls kan sedan användas till exempel användas som kniv eller för att avbilda snabba händelser.
Camilla Thulin