10 月 2 日，瑞典皇家科學院公佈了今年諾貝爾物理學獎的三位得主，美國的亞瑟·阿斯金（Arthur Ashkin）、法國的傑哈·莫羅（Gérard Mourou）與加拿大的唐娜·斯特里克蘭（Donna Stricklan），表彰他們“在激光物理領域的突破性發明”。
瑞典烏普薩拉大學（Uppsala University）粒子物理學家、諾貝爾物理學獎委員會的主席奧爾加·博特納（Olga Botner）稱，這三位的研究顯示了“科學上的一項天馬行空的發現如何改變我們的日常生活”。
唐娜·斯特里克蘭（Donna Stricklan）是傑哈·莫羅的學生。在唐娜·斯特里克蘭攻讀博士學位期間，她與傑哈·莫羅發現了在更短的脈衝中增強激光強度的方法，這種技術也被稱為“啁啾脈衝放大（CPA）”。
這種技術將激光脈衝在時間上拉伸至更長的脈寬，放大，隨後被壓縮。當脈衝在時間上被壓縮、變短時，同樣數量的光會被壓縮到一個很小的空間中，因此脈衝的強度會急劇上升。
在此基礎上，他們開發出了一種只持續一飛秒（十億分之一秒）的強烈激光脈衝。這也是脈衝最短、強度最高的激光。
這允許製造商能夠鑽出微小、精確的孔，同時為精密眼科手術（包括 Lasik 眼科手術）和癌症治療打下了基礎。
Lasik 眼科手術是一種廣泛使用的視力矯正手術，通過改變角膜屈光率來矯正近視。眼科醫生 Gholam A.Peyman 於 1989 年獲得 Lasik 眼科手術技術的專利，該技術自 1994 年引入中國。截止到 2016 年，全球總共有 4000 萬人接受了該手術。
與此同時，一些物理學家認為，啁啾脈衝放大技術未來將被應用於加速亞原子粒子，可能取代 2008 年開始運轉的大型強子對撞機（LHC）。
唐娜·斯特里克蘭也是過去 55 年來第一位獲得該獎項的女性。歷史上只有兩位女性獲得該獎項，1903 年的瑪麗·居里，以及 1963 年的瑪麗亞·格佩特-梅耶（Maria Goeppert Mayer）。
傑哈·莫羅於 1973 年在格勒諾布爾大學獲得物理學博士學位。目前，他是法國的巴黎綜合理工學院的教授，也是致力於高強度超快激光脈衝的 IZEST 組織的主管。
唐娜·斯特里克蘭與傑哈·莫羅獲得 2018 年諾貝爾物理學獎的一半獎金。另外一半獎金的獲得者是 96 歲的亞瑟·阿斯金，他發明了一種利用激光作為鑷子來抓住病毒、細菌和原子的方法，也被稱為“光學鑷子（optical tweezer）”。
紐約大學物理學家、貝爾實驗室的前員工戴維·G·格里爾（David G. Grier）稱：“光可以拉，這在科學上是一種新的想法。這是革命性的。”
這項技術此前已經在諾貝爾物理學獎中被提及。1997 年，亞瑟·阿斯金在貝爾實驗室的同事朱棣文（Steven Chu）獲得了該獎，其使用光學鑷子研究原子的量子力學特性。後來，亞瑟·阿斯金曾經表示過，他對自己沒有成為該獎得主感到失望。
亞瑟·阿斯金於 1960 年代開始研究激光，當時激光剛被髮明不久。1987 年，在美國知名的貝爾實驗室工作期間，亞瑟·阿斯金成功使用激光輻射壓力控制住了活菌、病毒。
亞瑟·阿斯金在該實驗室工作至 1991 年，目前在家中的實驗室工作，主要的方向是使用光學鑷子究細胞以及為微小生物提供動力的分子馬達的內部運作機制。
亞瑟·阿斯金於週二告訴瑞典皇家科學院，他在家中的實驗室忙於一份新的科研報告，可能無法抽空接受採訪。亞瑟·阿斯金也是目前該獎項年齡最大的獲獎者。
題圖來自：Pixabay
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