– Vi er helt avhengig av oppfinnelsene deres

I dag brukes laserfysikken innen kirurgi, i teknologien og i industrien. Grunnlaget ble lagt for mange tiår tilbake.

Arthur Ashkin, Gérard Mourou og Donna Strickland

Arthur Ashkin, Gérard Mourou og Donna Strickland mottar Nobelprisen i fysikk.

Foto: Illustrasjon: Niklas Elmehed / Kungliga Vetenskapsakademien

Donna Strickland har fått mye oppmerksomhet siden nyheten ble kjent. Hun er den første kvinnen på 55 år som blir tildelt Nobelprisen i fysikk. Siden 1901 og fram til i dag har kun tre kvinner mottatt den prestisje tunge prisen.

Den ene halvdelen av prisen deles mellom Strickland og hennes veileder Gérard Mourou for oppdagelsen av høyintensive, ultrakorte optiske lysstråler. Det er en teknologi som gjør det mulig å lage mer intense laserstråler.

– I dag blir denne oppdagelsen brukt i øyeoperasjoner, hvor man skjærer ut en liten del av hornhinnen. Det er presisjon, sier fysiker Bjørn Hallvard Samset.

Bjørn Hallvard Samset

Bjørn Hallvard Samset er fysiker og jobber som klimaforsker ved CICERO Senter for klimaforskning.

Foto: CICERO / CICERO

På slutten av 80-tallet oppdaget Strickland og Mourou en teknikk kalt CPA, chirped pulse amplification. Måten lyset deles opp på.

Teknikken går ut på at laserpulsen tar en kort pause, strekkes i tid, forsterkes og klemmes sammen igjen. Når strålen blir strukket i tid blir toppkraften mye lavere, og dermed blir laserstrålen sterkere.

– Oppdagelsen var revolusjonerende både innen fysikk, kjemi og medisin. Ved å sende ut korte lysglimt klarer datamaskinene å oppfatte lyset som blir sendt tilbake igjen, sier Samset.

Ahmed H. Zewail mottok Nobelprisen i kjemi i 1999, for bruken av oppdagelsen til Strickland og Mourou. Han videreutviklet laserpuls-teknikken som gjorde det mulig å studere hvordan atomene beveger seg i et atom «i langsom kino».

Optisk pinsett

Den andre halvdelen av prisen går til amerikaneren Arthur Ashkin for hans arbeid med en optisk pinsett, og dens bruk på biologiske system.

– Han la det teoretiske grunnlaget som vi ser nytten av i dag. Det er flott at grunnforskning blir hedret, sier Nina Fredrike Edin ved Universitetet i Oslo.

På starten av 70-tallet demonstrerte Askhin at små partikler kunne holdes og styres ved hjelp av en laserstråle. I 1986 presenterte Askhin og hans kollegaer den første versjonene av det vi i dag kaller optisk pinsett.

Dermed åpnet Ashkin opp en helt ny verden. Pinsetten kan snappe opp og flytte bitte små partikler, virus, atomer, molekyler, bakterier og levende celler, uten å ødelegge dem.

– Det har blitt en standardteknikk for manipulasjon av bitte små ting, sier Samset.

Optisk pinsett blir i dag brukt innenfor biologisk fysikk, teknologi og industri.

Nina Frederike J Edin

Nina Frederike J. Edin er førsteamanuensis i biofysikk og medisinsk fysikk ved Universitetet i Oslo.

Foto: UiO

– Revolusjonerende

Ifølge Samset har disse oppdagelsene, som er gjort for flere tiår siden, lagt grunnlaget for den teknologiske revolusjonene vi ser i dag.

– Dette viser hvor fantastisk nyttig lyset er for oss. Når vi forstår lyset kan vi bruke det både i medisinsk behandling og i teknologien. Disse oppdagelsene er enda ikke helt utforsket – så vi vil se mer av laserstråler i framtiden.