Σεμινάριο Τμήματος

Βραβείο Nobel Φυσικής 2018 - Laser: "Εργαλεία από Φως"

07 Νοε 2018
Σωτήριος Βες
Τμήμα Φυσικής ΑΠΘ
και ώρα 12:00, αίθουσα Α31


Περίληψη

Οι εφευρέσεις των φετινών βραβείων Nobel Φυσικής έφεραν επανάσταση στην φυσική/εφαρμογές των Laser. Εξαιρετικά μικρά αντικείμενα και απίστευτα ταχέα φαινόμενα τα "βλέπουμε" υπό άλλο πρίσμα. Προηγμένης ακρίβειας εργαλεία άνοιξαν νέες ανεξερεύνητες περιοχές έρευνας και προσέφεραν μεγάλο πλήθος από βιομηχανικές και ιατρικές εφαρμογές.

Ο Arthur Ashkin εφηύρε τις οπτικές λαβίδες, οι οποίες "αρπάζουν" σωματίδια, άτομα, ιούς και άλλα ζώντα κύτταρα με τα "δάκτυλά" τους αποτελούμενα από δέσμες Laser. Το νέο εργαλείο του Askin επέτρεψε την υλοποίηση του παλαιού οράματος της επιστημονικής φαντασίας – με τη χρήση της πίεσης της ακτινοβολίας να μετακινούμε φυσικά αντικείμενα. Κατάφερε να ωθεί μικρά αντικείμενα στην εστία μιας δέσμης Laser. Η οπτική λαβίδα είχε εφευρεθεί: Ήδη το 1987 κατάφερε να "πιάσει" ζώντα βακτήρια χωρίς να τα βλάψει! Η εξερεύνηση του μηχανισμού της ζωής είχε ξεκινήσει!

Οι Gérard Mourou and Donna Strickland, έστρωσαν τον δρόμο για όλο και πιο βραχείς και όλο και πιο ισχυρούς παλμούς Laser. Χρησιμοποιώντας την ιδιοφυή διάταξη "τερέτισμα" (chirping CPA), επέτυχαν να δημιουργήσουν παλμούς Laser πολύ υψηλής ενέργειας, χωρίς να καταστρέψουν το ενισχύον μέσο. Πρώτα διεύρυναν τον παλμό χρονικά (μειώνοντας το πλάτος του), μετά τον ενίσχυσαν και τέλος τον συμπίεσαν εκ νέου, επιτρέποντας την δημιουργία, σήμερα, απίστευτων τιμών πυκνότητας ενέργειας (~ 10 22 W/cm 2 ). Αποτέλεσμα αυτής της τεχνικής είναι οι εκατομμύρια επιτυχείς εγχειρήσεις οφθαλμών. Οι αμέτρητες περιοχές εφαρμογής της δεν έχουν ακόμη διερευνηθεί πλήρως, φθάνοντας τα όρια της κοσμολογίας, καθόσον οι επιτυγχανόμενες ενεργειακές πυκνότητες είναι συγκρίσιμες με αυτές των αρχικών σταδίων δημιουργίας του κόσμου.

Ασφαλώς, όλες αυτές οι απίθανες εφαρμογές είναι αποτέλεσμα της σε βάθος γνώσης της λειτουργίας των Laser, ως και των ιδιοτήτων του παραγόμενου φωτός, καθόσον, ανέκαθεν, η γνώση μας για το φως συμβάδιζε με τη γνώση μας για τον κόσμο.


ΥΛΙΚΟ

© 2018 ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ, ΑΠΘ.