Fizikai Nobel-díj lézerrel kapcsolatos kutatásokért
2005.10.07. 10:15
Roy Glauber, John Hall és Theodor Hansch a három fizikus, akiket idén a Nobel bizottság a fizikai Nobel-díjra érdemesnek ítélt.
Mindhárman a lézerekkel kapcsolatban végezték kutatásaikat, bár a mindennapi ember számára ez nem mindjárt derül ki a bizottság indoklásából, hiszen Glaubernél például ez a következő: az optikai koherencia kvantumelméletéhez való hozzájárulásáért. Hall és Hansch kitüntetésének indoklásában ugyan szerepel a lézer szó, de ez sem sokkal érthetőbb a mindennapi ember számára: a lézer-alapú precíziós spektroszkópiához való hozzájárulásukért, s ezen belül az optikai frekvencia-fésű technika kidolgozásáért.
Próbáljuk meg tehát lefordítani ezeket a mindennapok nyelvére. Glauber az úgynevezett kvantum-optika számos kérdésével foglalkozott, sőt valójában ő teremtette meg a fizikának ezt a területét. Amikor a huszadik század elején megszületett a kvantummechanika, ez az anyag és a fény kölcsönhatás tanulmányozásának volt az eredménye – Einstein vette észre, hogy a fény csomagokban, kvantumokban terjed, a fényelektromos jelenség ennek alapján kidolgozott magyarázatáért kapta Nobel-díját. A kvantummechanika eredményeit azután a fizika számos területére próbálták kiterjeszteni, ebből született a kvantum-optika is.
Hogyan kapcsolódik ez a lézerekhez? Ezekből az eszközökből olyan fény lép ki, amelyben a fényrészecskék nem egymástól függetlenül rezegnek, hanem egymással összhangban, fizikai nyelven egy koherens nyalábot alkotnak, s ennek kvantumelméletén dolgozott egyebek között Glauber. Hall és Hansch munkájának megértéséhez tudni kell, hogy ma a legpontosabban az időt tudjuk mérni. Olyan órákat tudnak a kutatók készíteni, hogy ha ezeket a világ kezdetén, tizenhárom milliárd éve elindítottuk volna, mára mindössze öt percnyi lenne a pontatlanságuk. Ha bármit hasonló pontossággal akarunk mérni, ahhoz ezt időmérésre kell átfordítanunk. Ezért került ma már a párizsi méterrúd-etalon helyére is a cézium atomóra hullámhossza, pontosabban annak meghatározott számú többszöröse. Ilyen módszereken dolgozott és dolgozik Hall és Hansch, és persze munkatársaik.
Hihetetlen érzékenységű mérési módszereik vannak - ezek közül való ez a bizonyos frekvencia-fésű, de próbálnak például olyan árammérőt készíteni, amely darabonként számolja le az átáramló elektronokat. Hall egyébként úgy tűnik, gyakorlati ember: két eszköze is bekerült az év 100 legjobb terméke közé - természetesen mindkettő lézerekkel kapcsolatos.
Az intézetben, ahol dolgozik, és amellyel szorosan együttműködik az a garhingi Max Planck intézet, amelyben Hansch dolgozik, olyan ultragyors lézereket fejlesztenek, amelyekkel az atomi és molekuláris folyamatokat lehet szobahőmérsékleten és légköri nyomáson befolyásolni - ez az új anyagok szintetizálásától a kémiai reakciók befolyásolásán át a nanotechnológia új módszereinek a kifejlesztéséig számos dolognak lehet az alapja. De az általuk fejlesztett ultrastabil lézerek teszik lehetővé a természeti állandók eddig nem lehetséges pontosságú mérését is, vagy például annak eldöntését, hogy miben különbözik az anyag és az antianyag, ami viszont a természet alapvető törvényszerűségeink a megismerésében segíthet.
Hansch-t egyébként az ajtóban érte utol a svéd riporter, mert éppen Berkeley-ba készült. Ünnepelték – kérdezte? Igen, bár csak futólag, de talán majd folytatjuk Berkeley-ben, bár ott éppen Charlie Townes-t köszöntjük 90-ik születésnapján. Townest - aki egyébként a lézer felfedezéséért kapta Nobel-díját.
Forrás: Magyar Rádió Online
|