جایزه نوبل فیزیک 2018

پالس های نوری چیست؟

دانشمندان همیشه برای ایجاد لیزرهای قوی‌تر تلاش می‌کردند، اما در اواسط دهه 1980 به دیوار برخورد کردند: آنها نمی‌توانستند بدون از بین بردن چیزی که پرتو را تقویت می‌کرد، قدرت را افزایش دهند.

سپس دونا استریکلند از کانادا و جرارد مورو فرانسوی، که جایزه نوبل روز سه‌شنبه را نیز به اشتراک گذاشتند، تکنیکی به نام تقویت پالس صدای جیک را ابداع کردند که به دانشمندان اجازه می‌دهد در عین حفظ شدت شدت، به تقویت قدرت ادامه دهند.

این کار با کشش یک پالس لیزر فوق کوتاه در زمان، تقویت آن و فشرده کردن مجدد آن به هم کار می‌کند و کوتاه‌ترین و شدیدترین پالس‌های لیزری را ایجاد می‌کند که جهان تاکنون دیده است.

متداول ترین استفاده ای که از این پیشرفت حاصل شده است - تا کنون - جراحی اصلاحی چشم است.

ماسگریو گفت، اما همچنین راه را برای دانشمندان باز کرد تا مرزهای قدرت لیزر را ادامه دهند و به آنها اجازه داد تا شرایط شدیدی را برای درک چگونگی تولید میدان های مغناطیسی در فضا و چگونگی آن در هسته یک سیاره ایجاد کنند.

پالس ها نیز اکنون بسیار سریع هستند - به سرعت صد آتوثانیه، یک میلیاردم یک میلیاردم ثانیه - آنها اسرار الکترون ها را فاش کرده اند.

بعدش چی؟

Mourou برنده نوبل قدرت لیزر را تقویت نکرده است. او توسعه زیرساخت نور شدید را آغاز کرده و رهبری کرده است، که دارای سه سایت در سراسر اروپا است و انتظار می‌رود تا چند سال دیگر تکمیل شود.

حداکثر توان لیزر آن 10 پتاوات است که معادل یک فلاش بسیار کوتاه از صد هزار میلیارد لامپ است.

پالس ها چقدر قوی و چقدر کوتاه می شوند؟ برخی لیزر آینده 100 پتاوات یا بیشتر، یا به سرعت زپتوثانیه - یک تریلیونم یک میلیاردم ثانیه را پیش بینی می کنند.

پیش‌بینی اینکه چگونه می‌توان از چنین لیزرهایی استفاده کرد دشوار است، اما دانشمندان امیدوارند که آنها به نابودی زباله‌های هسته‌ای، از بین بردن سلول‌های سرطانی، کشف فیزیک کوانتومی، پاکسازی زباله‌های فضا و حتی تبدیل شدن به یک منبع انرژی پاک جدید کمک کنند.

پروفسور جرارد مورو

پروفسور جرارد مورو مدیر موسس مرکز علوم نوری فوق سریع در دانشگاه میشیگان بود. به مدت چهل سال ، پروفسور جرارد مورو در زمینه لیزرهای فوق سریع و کاربردهای آنها در رشته های علمی ، مهندسی و پزشکی پیشگام بوده است. او همچنین آغازگر زیرساخت نور شدید (ELI) در اروپا است. او با دانش آموز خود Donna Strickland مخترع تکنیک Chirped Pulses Amplification (CPA) است که امکان تقویت پالس های لیزر فوق کوتاه تا قدرت نوری بسیار بالا (در حال حاضر Petawatt) را با پالس لیزر به طور موقتی و طیفی قبل از تقویت کشیده است.

پروفسور جرارد مورو