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11/16/2018
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雷射突破性發明 美法加3學者同獲諾貝爾物理學獎


  【本報綜合報導】諾貝爾物理學獎日前公布,由美國學者亞希金(Arthur Ashkin)、法國學者穆胡(Gerard Mourou)及加拿大學者史垂克蘭(Donna Strickland)共同獲獎。諾貝爾委員會指出,三人「在雷射物理學領域有突破性的發明」,不僅影響物理學,也裨益化學、醫學及生物學,開發出更精確的研究設備;眼科許多雷射手術,如視力矯正等,也都是受惠於雷射技術的發展。
  高齡96歲的亞希金,是史上最年長的諾貝爾獎得主,獲900萬瑞典克朗(約99萬美元)的一半獎金。另一半由師徒檔穆胡和史垂克蘭平分。
  亞希金在紐約出生長大,父親為俄羅斯移民,他取得康乃爾大學博士學位後,於1952年到1991年在朗訊科技及貝爾實驗室工作。1960年代後期,他開始研究如何操控微粒子,1986年發明「光學鑷子」(optical tweezers)。光學鑷子是一種透過高度聚焦雷射束產生的力,可如同鑷子般精準夾取細胞或更小的物質,固定且不破壞研究目標活菌的情況下,得以進行研究。他的研究利用光輻射壓移動物體,已讓科幻小說情節成真。
  亞希金接受訪問時說:「我現在也忙於工作,撰寫有關太陽能的重要研究論文。」他談到獲獎時說:「我很驚訝。有人打電話給我,把我吵醒了。」

  穆胡和史垂克蘭是研究「高強度超短光學脈衝」,針對「線性變頻脈衝放大技術」(Chirped-pulse amplification,CPA)的合力研究,首度應用於雷射,1980年代開發出威力更強的技術,將雷射脈衝拉長、放大再壓縮,使其強度達到拍瓦(petawatt)級,被稱為「人類迄今創造出最短和最強的雷射脈衝」。
  這項技術廣泛應用於工業及醫學界,尤其為用於視力矯正手術和工業的先進精密儀器鋪路,例如,眼科雷射手術就使用了高強度超短光學脈衝技術,可以銳利而精準地切割。
  穆胡任職於法國綜合理工學院(Ecole Polytechnique of France)和美國密西根大學。他也參與建造極端光基礎設施(Extreme Light Infrastructure)項目阿波羅(Apollon),據信這是世界上最強大雷射之一。科學家希望未來有一天能藉此處理核廢料、治療腫瘤和清除太空垃圾。法國總統馬克宏當日向穆胡致賀,並推文說:「我們以穆胡為榮!」

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