Interesant

7+ Fapte interesante despre laureatul Nobel Arthur Ashkin

7+ Fapte interesante despre laureatul Nobel Arthur Ashkin

Ce se întâmplă dacă ai putea folosi fascicule de lumină pentru a prinde și manipula particulele și celulele microscopice? Pare a fi știință-ficțiune, dar a fost de fapt realizat de Arthur Ashkin în anii 1980.

Aici explorăm viața și vremurile lui Arthur și discutăm de ce munca sa a fost atât de importantă încât a primit Premiul Nobel pentru fizică în 2018.

ÎN LEGĂTURĂ: PREMIUL NOBEL ÎN FIZICĂ 2018 ÎN CADRUL LUCRĂRILOR REVOLUȚIONARE ÎN LASERE

Cine este Arthur Ashkin?

Arthur Ashkin este un fizician american câștigător al Premiului Nobel, cel mai bine cunoscut pentru invenția sa a unui dispozitiv numit pensete optice. S-a născut la 2 septembrie 1922 în Brooklyn, New York și este bine respectat în domeniul său.

S-a născut într-o familie evreiască ucraineană. Între 1942 și 1945, Ashkin s-a alăturat armatei SUA și a lucrat la Columbia Radiation Lab.

Ulterior, Ashkin s-a înscris și a câștigat licența în fizică la Columbia University, Ithica, New York City în 1947. Ulterior a continuat să urmeze și să finalizeze un doctorat. în fizică nucleară la Universitatea Cornell în 1952.

După doctorat, Ashkin s-a alăturat Laboratoarelor Bell de la Murray Hill. Mai târziu, s-a mutat la sediul lor din Holmdel, New Jersey, unde va rămâne până la pensionarea sa în 1992.

În timp ce lucra la Bell Labs din New Jersey, Arthur și-a finalizat lucrarea cu laser la premiul Nobel.

În ciuda geniului tehnic al operei sale, Ashkin este oarecum modest în legătură cu opera vieții sale: -

"Ei bine, aceasta este lucrarea vieții mele. Are legătură cu presiunea radiației, presiunea luminii. Am să vă țin o mică prelegere. Când lumina strălucește asupra dvs., vă împinge. Toată lumea știe că lumina are căldură. Soarele este fierbinte. Faptul este că soarele te împinge. Și cu lasere, dacă focalizezi lumina în locuri foarte mici, poți împinge lucrurile sau trage, se dovedește. Împinge, trage, face ce ei numesc capcane optice. Deci eu sunt inventatorul capcanei optice și a început cam într-un mod foarte ciudat. Doar din întâmplare. "- Arthur Ashkin într-un interviu OSA.

Ce a făcut Arthur Ashkin?

Cea mai proeminentă lucrare a lui Arthur Ashkin a fost cercetarea sa de pionierat în penseta optică. În timp ce lucra la AT & T's Bell Lab din New Jersey, Ashkin a fost pus la lucru cercetând microunde, optică neliniară și captarea cu laser.

Ca parte a cercetărilor sale, Ashkin a reușit să facă prima observație a „generării armonice laser cu unde continue (cw), amplificare parametrică cw, a descoperit efectul fotorefractiv și a inițiat câmpul opticii neliniare în fibrele optice”. - OSA.org.

În 1970, a reușit să folosească un fascicul laser pentru a prinde și a muta mici margele transparente. Fiecare mărgele variază în mărime de la 0,59 până la 2,68 microni (1 micron = 10−6 metru).

Aceste mărgele au fost suspendate în apă și când Ashkin a strălucit fasciculul de lumină asupra lor, a constatat că mărgelele nu numai că au fost trase în centrul fasciculului, ci au fost, de asemenea, împinse de acesta. Aceasta a fost o constatare uimitoare și destul de surprinzătoare.

Mai târziu, el a descoperit că, folosind două fascicule de lumină de aceeași intensitate și îndreptându-se unul către celălalt, el ar putea prinde și mișca margele după bunul plac. Această descoperire uluitoare va duce mai târziu la Ashkin și echipa sa să inventeze pensete optice în 1986.

Acest dispozitiv utilizează un singur laser care poate focaliza, folosind un obiectiv, pe o particulă și o poate captura.

Mai mult, unul dintre colegii lui Ashkin, Steven Chu, a reușit să rafineze tehnica în continuare pentru a prinde singuri atomi. Pentru această lucrare, Chu a primit premiul Nobel pentru fizică în 1997.

Ashkin dorea să-și folosească pensetele optice pentru a studia celulele, virușii și bacteriile. Pentru a realiza acest lucru, el a trecut de la o sursă de lumină cu infraroșu la verde.

Acest lucru se datorează faptului că verdele are un fascicul mai puțin intens decât în ​​infraroșu și, prin urmare, era mai puțin probabil să afecteze celulele vii. Făcând această schimbare, el a reușit să-și folosească penseta optică pentru a studia forța pe care moleculele o foloseau pentru a muta organitele în jurul celulelor.

De atunci, Ashkin și colab pensetele optice au devenit o tehnică larg utilizată pentru a studia viața microscopică și sistemele sale moleculare fără riscul de a le ucide.

„Ashkin a explorat interiorul unei celule, manipulând structurile sale interioare și punând bazele pentru noi modalități de a înțelege stările normale și bolnave din corpul uman. Capacitatea de a se răci și de a prinde atomii a dus la progrese spectaculoase în știința de bază, precum crearea condensatelor Bose-Einstein în vaporii atomici. " - OSA.org.

Ashkin și doi dintre colegii săi au primit împreună Premiul Nobel pentru fizică în 2018.

Motivul premiului său, potrivit Premiului Nobel a fost: -

„Fasciculele ascuțite ale luminii laser ne-au oferit noi oportunități pentru aprofundarea cunoștințelor noastre despre lume și modelarea ei. Arthur Ashkin a inventat o pensetă optică care prinde particule, atomi, molecule și celule vii cu degetele lor cu fascicul laser. Pensetele folosesc lumina laser. să împingă particule mici spre centrul fasciculului și să le țină acolo. În 1987, Ashkin a reușit să capteze bacteriile vii fără a le afecta. Pensetele optice sunt acum utilizate pe scară largă pentru a investiga sistemele biologice. "

De unde este Arthur Ashkin?

Arthur Ashkin s-a născut la Brooklyn, New York în 1922. S-a născut într-o familie ucraineană-evreiască nativizată.

„Mulți îl consideră pe Ashkin tatăl presiunii cu radiații laser. Munca sa în acest domeniu s-a referit la captarea și manipularea optică a particulelor dielectrice mici folosind forțe de gradient optic. Ashkin a realizat o serie de„ prime ”. El a fost primul care a observat forțele gradientului optic asupra atomilor și primul care a efectuat răcirea cu laser a atomilor cunoscuți sub numele de „melasă optică”. De asemenea, el a fost primul care a observat captarea optică a atomilor. " - OSA.org.

Unde a mers Arthur Ashkin la liceu?

Arthur Ashkin a participat și a absolvit James Madison din BrooklynLiceu în 1940. Ulterior a urmat cursurile Universității Columbia din Ithica, New York, pentru a-și finaliza B.Sc. în fizică.

După absolvire, a urmat apoi Universitatea Columbia și, înainte de aceasta, a lucrat ca tehnician pentru Laboratorul de radiații Columbia, însărcinat cu construirea de magnetroni pentru sistemele radar militare americane în timpul celui de-al doilea război mondial.

După absolvire, și-a finalizat doctoratul. în fizică nucleară la Universitatea Cornell.

Unde lucrează Arthur Ashkin?

Arthur Ashkin a fost pensionat oficial din 1992. Înainte de pensionare, lucrase la AT & T's Bell Labs timp de peste patruzeci de ani.

7 fapte de luat masa despre Arthur Ashkin

1. Arthur Ashkin s-a născut la 2 septembrie 1922 la Brooklyn, New York.

2. A fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizică în 2018 pentru invenția sa de pensete optice.

3. Ashkin este, până în prezent, cea mai în vârstă persoană care a primit vreodată Premiul Nobel. Într-un interviu acordat Premiului Nobel, el și-a exprimat ușurarea „pentru că nu poți să fii mort și să câștigi”.

4. Deși Ashkin este pensionat oficial, el își continuă cercetările. În timp ce își consideră munca ca pe un hobby, în prezent scrie o lucrare despre energia solară.

5. Unul dintre eroii lui Ashkin este omul de știință olandez, Antonie van Leeuwenhoek. Acesta este tipul care a descoperit pentru prima dată animalele sau ceea ce numim astăzi bacterii și protozoare.

6. Ashkin a fost, de asemenea, înscris în Sala Inimii Naționale a Inventatorilor în 2013 pentru munca sa inovatoare.

7. "În 1996, lucrarea de bază a lui Ashkin din 1970 a fost citată de American Physical Society ca una dintre cele mai importante contribuții la fizica atomică din secolul trecut." -invent.org. Ashkin are și alte premii și a fost ales la Academia Națională de Științe și la Academia Națională de Inginerie.


Priveste filmarea: Fluorescent DNA in Optical Tweezers (Octombrie 2021).