Giải Nobel Vật lý năm 2018

Gérard Mourou Donna Strickland Arthur Ashkin
Giải Nobel Vật lý năm nay dành cho những phát minh mang tính cách mạng trong lĩnh vực vật lý laser. Những vật thể siêu vi và những quá trình diễn ra cực nhanh giờ đây có thể quan sát rõ được nhờ những phương pháp mới. Những thiết bị tiên tiến với độ chính xác cao mở ra những lĩnh vực nghiên cứu mới chưa từng được khai phá, cùng với rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp và y học.
Arthur Ashkin, nhà vật lý học người Mỹ, được trao một nửa giải thưởng nhờ phát minh ra những chiếc nhíp quang học, chúng sử dụng những chùm laser để bắt giữ và điều khiển những hạt nhỏ như các nguyên tử, các loài virus và các tế bào sống khác. Thiết bị này có thể kiểm tra và điều khiển virus, vi khuẩn và tế bào sống khác mà không gây thương tổn, tạo cơ hội quan sát và kiểm soát các tổ chức sống. Những chiếc nhíp quang học này hiện đã được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các cỗ máy tổ chức sự sống.
Hai nhà vật lý Gérard Mourou và Donna Strickland nhận nửa giải thưởng còn lại vì đã tạo ra những xung quang học siêu ngắn với cường độ mạnh, mở đường cho việc tạo ra xung laser ngắn nhất và mạnh nhất mà con người từng tạo ra được. Sử dụng một phương pháp khéo léo, họ đã thành công trong việc tạo ra các xung laser cường độ cao siêu ngắn mà không phá hủy các vật liệu khuếch đại. Đầu tiên họ kéo dài xung laser để giảm công suất cực đại của chúng, sau đó khuếch đại chúng và cuối cùng là nén chúng. Nếu một xung được nén theo thời gian và trở nên ngắn hơn, thì càng có nhiều ánh sáng được đóng gói lại với nhau trong cùng một không gian nhỏ - cường độ của xung sẽ tăng lên đáng kể. Phương pháp này có tên chirped pulse amplification (CPA) - khuếch đại xung laser cực ngắn đã nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn cho các chùm laser cường độ cao sau đó. Chùm laser sắc bén có thể cắt hoặc khoan lỗ qua nhiều vật liệu khác nhau với độ chính xác cực cao, ngay cả với vật chất sống. Nhờ ứng dụng phương pháp này, các bác sỹ đã có thể thực hiện những ca phẫu thuật mắt cho hàng triệu người mỗi năm.
Vẫn còn vô số các ứng dụng chưa được khám phá hết. Tuy nhiên, những phát minh được trao giải năm nay cho phép chúng ta có thể khám phá thế giới hiển vi theo đúng với tinh thần của Alfred Nobel - vì lợi ích lớn nhất cho nhân loại.

Đinh Quang (theo nobelprize.org)