Размышления нобелевского лауреата: ученым нужно время, чтобы сделать открытия.
После объявления о том, что я получил Нобелевскую премию по физике за усиление чирпированного импульса , или CPA, большое внимание уделялось его практическому применению.
Понятно, что люди хотят знать, как это влияет на них. Но, как ученый, я надеюсь, что общество будет в равной степени заинтересовано в фундаментальной науке . В конце концов, у вас не может быть приложений без исследований, основанных на любопытстве. Стоит больше узнать о науке — науке ради науки.
Жерар Муру, мой со-лауреат Нобелевской премии, и я разработали CPA в середине 1980-х годов. Все началось, когда он задумался, можем ли мы увеличить интенсивность лазера на порядки, или в тысячу раз. Тогда он был моим докторантом в Рочестерском университете. Муру предложил растянуть сверхкороткий импульс света низкой энергии, усилить его и затем сжать. Как аспирант, я должен был разобраться с деталями.
Цель революционизировать лазерную физику
Цель состояла в том, чтобы произвести революцию в области высокоинтенсивной лазерной физики, фундаментальной области науки. Мы хотели, чтобы лазер показал нам, как свет высокой интенсивности меняет материю и как материя влияет на свет в этом взаимодействии.
Мне понадобился год, чтобы построить лазер. Мы доказали, что можем увеличить интенсивность лазера на порядки. Фактически, CPA привел к самым интенсивным лазерным импульсам, когда-либо зарегистрированным. Наши результаты изменили мировое понимание того, как атомы взаимодействуют с высокоинтенсивным светом.
Прошло около десяти лет, прежде чем практическое использование стало широко распространенным сегодня.
Множество практических приложений
Поскольку импульсы высокой интенсивности короткие, лазер повреждает только область, в которой он применяется. Результатом являются точные, чистые разрезы, которые идеально подходят для прозрачных материалов. Хирург может использовать CPA, чтобы разрезать роговицу пациента во время лазерной хирургии глаза. Это чисто режет стеклянные части в наших мобильных телефонах.
Ученые берут то, что мы знаем о высокоинтенсивных лазерах, и разрабатываем способ использования наиболее интенсивных CPA-лазеров для ускорения протонов.
Надеюсь, однажды эти ускоренные частицы помогут хирургам удалить опухоли головного мозга, которые они не могут сегодня. В будущем CPA-лазеры могут удалять космический мусор, выталкивая его с нашей орбиты в атмосферу Земли, где он будет сгорать и не сталкиваться с активными спутниками.
Во многих случаях практические применения отстают на несколько лет или даже десятилетий от первоначальных результатов.
Альберт Эйнштейн создал уравнения для лазера в 1917 году, но лишь в 1960 году Теодор Майман впервые продемонстрировал лазер. Исидор Раби впервые измерил ядерный магнитный резонанс в 1938 году. Он получил Нобелевскую премию по физике в 1944 году за свои исследования, которые привели к изобретению магнитно-резонансной томографии, или МРТ. Первый МРТ на больном человеком имел место в 1977 году.
Конечно, приложения заслуживают большого внимания. Прежде чем вы сможете добраться до них, исследователи должны сначала понять основные вопросы, стоящие за ними.
Термин « фундаментальная наука» может создать ложное впечатление о том, что он на самом деле не влияет на их жизнь, поскольку кажется, что он далек от всего, что им нравится. Более того, термин « базовый» имеет ненаучное определение «простой», что подрывает его важность в контексте фундаментальной науки.
Мы должны дать ученым возможность через финансирование и время провести любопытные, долгосрочные, фундаментальные исследования. Работа, которая не имеет прямых последствий для промышленности или нашей экономики, также заслуживает внимания. Невозможно сказать, что может прийти от поддержки любопытного ума, пытающегося открыть что-то новое.
