亚瑟·阿斯金(Arthur Ashkin),美国科学家,因在激光物理领域的开创性工作,特别是在光学俘获(Optical Trapping)技术上的杰出贡献而荣获2018年诺贝尔物理学奖。他发明了光镊(Optical Tweezers),这是一种利用高度聚焦的激光束来捕获和操纵微小物体(如原子、分子、病毒以及活细胞等)的技术。这一突破性的发明极大地推动了生物物理学和纳米科技的发展,为研究生命体系的微观力学过程提供了前所未有的工具。
获奖原因
瑞典皇家科学院于2018年10月2日宣布将当年的诺贝尔物理学奖授予亚瑟·阿斯金,表彰他在激光物理学领域所取得的重大成就。凭借这项工作,96岁的阿斯金刷新了诺贝尔奖最高龄得主的纪录,并且独自获得了当年一半的奖金。他的创新成果不仅在科学研究中产生了深远影响,还在生物医学应用上开辟了全新的道路。
研究成果
亚瑟·阿斯金在20世纪60年代后期开始了用激光操纵微粒的工作,这导致了1986年光学镊子的发明。他还开创了光学俘获过程,最终用于操纵原子,分子和生物细胞。
亚瑟·阿斯金被认为是激光辐射压力之父,他在这一领域的工作包括光学俘获和用光学梯度力操纵微小介电粒子。他将这些研究延伸应用到细菌、病毒和细胞上。用激光使物体保持一定位置的技术被称为光学镊子(optical tweezers),阿什金利用这一技术探索了细胞内部,调整其内部结构,并为理解人体正常和疾病状态提供了新的思路。冷却和俘获原子的技术也被延伸应用到基础科学领域,例如在原子蒸汽中实现玻色-爱因斯坦凝聚态。
在贝尔实验室工作期间,阿瑟·阿什金研究微波、非线形光学和光学俘获。他和同事最先观察到了连续波段激光的谐波震荡、参量放大,并发现了光折变效应,开创了光学纤维中的非线性光学领域。
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