Giải thưởng Nobel Vật Lý 2018 và những rung chuyển trong thế giới vật lý học lượng tử

Năm 2018, giới khoa học đã được xôn xao bởi việc giải thưởng Nobel Vật Lý được trao cho Arthur Ashkin, Gérard Mourou, và Donna Strickland. Đây là một sự kiện đáng nhớ không chỉ vì nó vinh danh những đóng góp to lớn của các nhà khoa học mà còn bởi sự có mặt của Donna Strickland - nữ giáo sư đầu tiên trong lịch sử được nhận giải thưởng này về lĩnh vực vật lý.
Trong số các nhà khoa học đoạt giải, Donna Strickland nổi bật với nghiên cứu về laser cường độ cực cao (High-Intensity Laser Pulses), hay còn được gọi là “laser tách pha” (Chirped Pulse Amplification). Công trình của bà đã mở ra những khả năng mới trong việc sử dụng laser, đặc biệt là trong lĩnh vực điều khiển chính xác các hạt nhỏ như nguyên tử và phân tử.
Donna Strickland sinh ra tại Guelph, Canada năm 1959. Từ nhỏ, bà đã thể hiện sự say mê với khoa học, đặc biệt là vật lý. Sau khi tốt nghiệp Đại học Waterloo, bà theo đuổi bằng Tiến sĩ về Vật lý tại Đại học Rochester, nơi bà gặp Gérard Mourou - người sau này trở thành đồng nghiệp và bạn tri kỷ.
Bắt đầu từ những năm 1980, Donna Strickland đã bắt tay vào nghiên cứu laser cùng với Gérard Mourou. Họ đã phát triển kỹ thuật “tách pha” – một phương pháp cho phép tạo ra các xung laser cực kỳ mạnh và ngắn. Trước đây, việc tạo ra các xung laser đủ mạnh để tác động lên các hạt nhỏ rất khó khăn. Kỹ thuật “tách pha” của Strickland và Mourou đã giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các xung laser yếu hơn nhưng dài hơn, sau đó nén lại thành những xung laser cực kỳ mạnh trong một khoảng thời gian ngắn.
Điều này đã tạo ra một cuộc cách mạng trong lĩnh vực laser học. Các laser cường độ cao giờ đây có thể được sử dụng để thực hiện nhiều ứng dụng quan trọng như:
- Mircrosurgery: Laser cường độ cao có thể được sử dụng để cắt bỏ tế bào ung thư hoặc sửa chữa các tổn thương nhỏ trong mắt mà không cần gây tê.
- Chế tạo vật liệu mới: Laser cường độ cao có thể được sử dụng để đúc và hàn các vật liệu mới với độ chính xác cao, mở ra khả năng sản xuất các thiết bị nano và siêu bền.
- Nghiên cứu cơ học lượng tử: Laser cường độ cao cho phép các nhà khoa học kiểm soát chuyển động của các hạt riêng lẻ như nguyên tử và ion, giúp họ hiểu sâu hơn về các quy luật của cơ học lượng tử.
Giải thưởng Nobel Vật Lý 2018 là một sự công nhận xứng đáng với những thành tựu đột phá của Donna Strickland và Gérard Mourou. Nghiên cứu của họ đã không chỉ mở ra những khả năng mới trong việc sử dụng laser mà còn giúp chúng ta hiểu rõ hơn về thế giới vật lý ở cấp độ cơ bản nhất.
Những tác động của nghiên cứu về Laser cường độ cao:
Ứng dụng | Mô tả |
---|---|
Y tế | Phẫu thuật vi phẫu, điều trị ung thư bằng tia laser |
Công nghiệp | Chế tạo vật liệu mới với độ chính xác cao, hàn laser |
Nghiên cứu khoa học | Khám phá các hiện tượng lượng tử, nghiên cứu cấu trúc của vật chất |
Donna Strickland là một tấm gương sáng cho những ai theo đuổi đam mê về khoa học. Bà đã chứng minh rằng giới hạn của khoa học không phải là giới hạn của con người và rằng sự sáng tạo và kiên trì có thể dẫn đến những khám phá phi thường.
Bà cũng là một nhà hoạt động xã hội tích cực, luôn kêu gọi sự bình đẳng trong khoa học và khuyến khích các cô gái trẻ theo đuổi sự nghiệp STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học). Donna Strickland đã trở thành một nguồn cảm hứng cho cả thế giới và một biểu tượng cho sức mạnh của trí tuệ nữ.
Ngoài ra, giải Nobel Vật Lý 2018 còn có ý nghĩa quan trọng đối với Iran. Donna Strickland là người gốc Canada nhưng bà có mối liên hệ chặt chẽ với Iran qua việc hợp tác nghiên cứu với các nhà khoa học Iran trong lĩnh vực laser và vật lý lượng tử. Sự kiện này đã góp phần thúc đẩy sự hợp tác khoa học giữa hai nước và tạo cơ hội cho các nhà khoa học Iran tiếp cận với những công nghệ tiên tiến nhất trên thế giới.