新華社斯德哥爾摩１０月２日電科普：讓光成為奇蹟工具——解讀２０１８年諾貝爾物理學獎成果
新華社記者張家偉 付一鳴
隨著人類的研發和技術應用走入更高階段，我們往往要不斷地“鑽牛角尖”，比如在實驗室中觀測並分析極其微小的病毒、分毫不差地在眼球上進行微創手術等。要實現這些難度極高的操作，我們需要駕馭光，讓光成為奇蹟工具。
美國科學家阿瑟·阿什金、法國科學家熱拉爾·穆魯以及加拿大科學家唐娜·斯特里克蘭正是通過開創性發明和研究為我們提供了這方面的強大工具。他們２日共同獲得２０１８年諾貝爾物理學獎。
阿什金髮明瞭一種光鑷工具，它能夠用一束高度匯聚的激光形成三維勢阱來捕獲、操縱極其微小的粒子，也就是說，讓激光將小粒子推向光束中心，並將它們固定在那裡，從而更好地操縱它們。１９８７年，阿什金在這方面取得了實質突破。他在不傷害活細菌的情況下，成功用光鑷捕獲了它們。
瑞典皇家科學院院士埃娃·林德羅特接受新華社採訪時說：“有了這種光鑷，我們能夠抓取分子，把它們移動到你想要的地方，並對它們展開操作，這是非常實用的工具，事實上我們也經常使用它。”
有了通過駕馭光而形成的新工具，人們可以操縱和移動原子、病毒和其他活細胞。阿什金的發明讓科研人員有機會在不破壞細胞膜的前提下，深入分析細胞內發揮關鍵作用的分子馬達，探討其中的運作機制。如今在許多生物實驗室中，光鑷已經是標配的設備。
穆魯和斯特里克蘭發明了一種叫作“啁啾脈衝放大”的技術，簡單解釋就是，將短激光脈衝適時拉伸以減少峰值功率，然後放大它，並最終把它徹底壓縮，這能讓更多的光被壓縮在一個極小空間內，從而大幅提高脈衝的強度。
他們的新技術為科研和一些產業發展提供了全新視角，在物理、化學以及醫學等領域都得到應用。科研人員有機會一窺微觀且快速變化中的分子和原子世界中發生了什麼。超強的激光束能夠精準地在不同材料上實現切割和鑽孔。
林德羅特說，“這項研究涉及如何讓激光變得更強，有了強大的激光我們可以做很多實際的事情，比如精準、低成本地為粒子加速，強激光帶來的短脈衝又可以幫助我們以簡單且儘可能不損傷眼球的方式來矯正視力。”（完）
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