V úterý 2. října se svět dozvěděl jméno nositelů letošní Nobelovy ceny za fyziku: stali se jimi Arthur Ashkin, Gérard Mourou a Donna Stricklandová za objev toho, jak se dá pomocí laserových paprsků manipulovat předměty.

Laureáti dostali ocenění za „vytvoření nástrojů ze světla“, tedy prostředků, které umožňují pomocí laseru ovlivňovat svět. Ashkin (96) je nejstarší laureát Nobelovy ceny, dosud byl nejstarším ekonom Hurwicz (90), Stricklandová je zase teprve třetí ženou s Nobelovou cenou za fyziku.

Všichni tři vědci dostali tento rok ocenění za to, že přinesli revoluci do laserové fyziky. Díky nim dokážeme nesmírně malé a rychlé procesy nejen vidět- ale někdy i dokonce ovlivňovat. Právě jejich práce vedla ke vzniku nesmírně precizních nástrojů, jimiž se vědci dostávají k neprozkoumaným oblastem vesmíru – a také vzniklo obrovské množství průmyslových a lékařských aplikací.

Arthur Ashkin vymyslel optickou pinzetu, která umí uchopit tak droboučké objekty, jako jsou částice, atomy, viry nebo jiné druhy živých buněk. Místo prstů nebo ramínek tyto předměty chytají laserové paprsky. Tento nový nástroj umožnil Ashkinovi splnit starý sen spisovatelů sci-fi použít záření k tomu, aby umožnilo pohybovat předměty. V podstatě tak realizoval „tažný paprskek“ známý ze Star Treku nebo Star Wars – jen v mikroskopických rozměrech. Uspěl v tom, že přiměl laserové paprsky, aby tlačily malé částice hmoty do středu paprsku – a tam je udržely; vznikl tak nástroj, jemuž se říká laserová pinzeta.

K zásadnímu přelomu došlo roku 1987, kdy Askin využil pinzety k tomu, aby chytil živou baterii, aniž by jí ublížil. Okamžitě poté začal studovat biologické systémy a právě díky němu se nyní laserové pinzety používají pro výzkum základních stavebních kamenů živé hmoty.
Gérard Mourou a Donna Stricklandová zase vydláždili cestu ke vzniku špičkových chirurgických přístrojů, které pomocí laserových paprsků operují lidské oči.

Roku 1985 zveřejnili článek, kde popsali, jak vytvořit krátké a nesmírně intenzivní laserové pulzy. A také tyto nesmírně kraťoučké a přitom extrémně intenzivní záblesky nepoškozují hmotu. Postupovali přitom podobným způsobem jako dnes informatici, když komprimují obrázky – výsledkem byly velmi silné laserové pulzy.

Tato metoda dostala jméno CPA (neboli chirped pulse amplification) a velmi rychle se stala standardním způsobem pro intenzivní lasery. Využívá se u milionů případů korektivních operací oka, které se každoročně provádějí po celém světě.

Nobelovská komise přitom dodává, že všechny aplikace obou výzkumů všech tří vědců ještě zdaleka nebyly popsány.

Zdroj: CT24