นวัตกรรมเลเซอร์ 2 แบบ คว้ารางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ปีนี้

ที่มาของภาพ, UNI WATERLOO
ดร. อาร์เธอร์ แอชกิน นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน รวมทั้งศ. จีฮารด์ มูรู ชาวฝรั่งเศส และศ. ดอนนา สตริกแลนด์ ชาวแคนาดา ร่วมกันครองรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ประจำปี 2018 จากผลงานนวัตกรรมด้านฟิสิกส์เลเซอร์ที่สร้างคุณประโยชน์มหาศาลต่อวงการแพทย์และวิทยาศาสตร์หลายแขนง
ดร. แอชกิน เป็นผู้ร่วมรับรางวัลอันทรงเกียรติของปีนี้ครึ่งหนึ่ง จากผลงานการคิดค้น "คีมจับเชิงแสง" (Optical tweezers) ซึ่งเป็นการใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง จับสิ่งของที่มีขนาดเล็กในระดับนาโนเมตร เช่นเซลล์สิ่งมีชีวิต แบคทีเรีย ไวรัส หรือแม้แต่อะตอมและอนุภาคต่าง ๆ ให้นิ่งอยู่กับที่ในตำแหน่งหนึ่ง ทั้งยังสามารถขยับเคลื่อนย้ายวัตถุขนาดเล็กนี้ได้ตามต้องการเหมือนกับใช้คีมจับ
มีการนำอุปกรณ์คีมจับเชิงแสงไปใช้งานทางวิทยาศาสตร์ในหลากหลายด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการศึกษากลไกการทำงานในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

ที่มาของภาพ, Reuters
ส่วน ศ. มูรู และ ศ.สตริกแลนด์นั้น จะร่วมกันรับรางวัลอีกครึ่งหนึ่ง จากผลงานด้านเทคนิคการเพิ่มความเข้มของเลเซอร์พลังงานสูง ที่ทั้งสองพัฒนาร่วมกันมา
เทคนิคดังกล่าวเรียกว่า Chirped Pulse Amplification (CPA) ซึ่งใช้การยืด ขยาย และบีบอัดสัญญาณคลื่นแสง เพื่อทำให้เลเซอร์มีความถี่สูงขึ้นถึงระดับเฟมโตวินาที ลำแสงเลเซอร์ที่ได้จากกระบวนการนี้จะทรงพลังและมีความแม่นยำสูง สามารถนำไปใช้ในงานเจาะหรือตัดวัตถุต่าง ๆ โดยลดคลื่นกระแทกที่ทำให้เกิดความเสียหายต่อพื้นผิวลงได้มาก ทั้งยังใช้ในการผ่าตัดดวงตาหลายล้านครั้งทั่วโลกในปัจจุบัน
ทั้งนี้ ศ. สตริกแลนด์ถือเป็นนักวิทยาศาสตร์หญิงคนแรกในรอบ 55 ปี ที่ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ และนับเป็นสตรีคนที่ 3 ในประวัติศาสตร์ที่ได้รับรางวัลอันทรงเกียรตินี้
นักวิจัยทั้งสามจะแบ่งปันเงินรางวัล 1 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ (ราว 32 ล้านบาท) ร่วมกัน ซึ่งพิธีมอบรางวัลประจำปีนี้จะมีขึ้นในวันที่ 10 ธันวาคม ที่กรุงสตอกโฮล์ม ประเทศสวีเดน

ที่มาของภาพ, Science Photo Library






