Bunu Kutlamamız Lazım: Fizik Nobel Ödülleri

Ekim ayının başında açıklanan Nobel Fizik Ödülü bu yıl lazer fiziği alanına önemli katkılar sağlayan çalışmalarıyla üç fizikçi arasında paylaştırıldı. 9 milyon İsveç Kronluk ödülün yarısı, geliştirdiği “optik cımbız” sebebiyle Bell Laboratuvarları’ndan fizikçi Arthur Ashkin’e verilirken, diğer yarısı ışığı akıl almaz derecede kısa ve güçlü atımlara yükseltmeye yarayan icatları için Fransız École Polytechnique’ten Gérard Mourou ile Kanada Waterloo Üniversitesi’nden Donna Strickland arasında paylaştırıldı. 55 yıldır Nobel Ödülü verilen ilk kadın fizikçi Strickland, ödülün tarihinde 1903 yılında Marie Curie ve 1963 yılında Maria Goeppert Mayer’den sonra sadece üçüncü kadın fizikçi oldu.

60’larda lazer icat edildikten hemen sonra New Jersey Bell Laboratuvarları’nda fizikçi Ashkin atom altı ışık parçacıklarının güç uygulayabileceği fikrini kullanıma sokmayı başardı. Lazer ışınını odaklayarak küçük cisimlerin yakalanıp hareket ettirilebilmesini sağlayan bir teknik geliştiren Ashkin bu sisteme “optik cımbız” adını verdi.

Bu çalışmalar esnasında Ashkin tesadüf eseri canlı sistemlerin zarar vermeden ışık tuzağıyla yakalanıp hareket ettirilebileceğini keşfedince icadının kullanım alanı önemli derece genişledi. Bakterileri, virüsleri tek tek manipüle edebilmek hatta hücre zarına zarar vermeden hücrenin içine ulaşmak bu sayede mümkün oldu.

1986 yılında yayımlanan çalışmanın ardından bu teknik popülerleşti ve günümüzde dünya çapında yüzlerce laboratuvarda farklı amaçlarla kullanılmakta. DNA’nın esnemesini araştırmak, tek bir hücrenin içinde olup bitenleri incelemek ve bir çift atom arasında reaksiyon başlatmak bunlardan sadece birkaçı. Bu tekniği daha da geliştiren bilim insanları atomları lazerle yakalayarak mutlak sıfıra yakın derecelere soğutmayı başardılar. 1997 Fizik Nobeli bu icada verilmişti.

Ödülün diğer yarısı ise daha önce mümkün olmayan sıklık ve güçlerde lazer atımları sağlayan icatlarıyla Gérard Mourou ve Donna Strickland’e verildi. Yükselteç adı verilen cihazlar ışığın gücünü bir noktaya kadar yükseltebiliyor. Normal olarak belli bir güçten sonra yükseltici cihaz ışığın gücünden kendi zarar görüyor. 1985 yılında yayımlanan çalışmalarıyla Mourou ve Strickland lazer atımlarını genişletip yoğunluğunu azalttıktan sonra yükselteçten geçirip güçlendirilebilmesini sağladılar. Tekrar sıkıştırıldığında ise lazer atımları öngörülemez güçlere ulaştırılabildi. Bir lazer atımı zaman içinde esnetildiğinde tepe gücü azaldığından zarar vermeden yükselteçten geçirilip güçlendirilebiliyor. Ardından zamanda sıkıştırıldığında uzayın belli bir noktasında daha fazla ışık bulunduğundan atımın gücü önemli miktarda yükseltilmiş oluyor. Bu lazerler göz ameliyatı ve çeşitli cisimlerin ileri hassasiyetle kesilmesi gibi normal gündelik işlerde de kullanılıyor.

Bu teknolojiyle aynı zamanda bilim insanları attosaniye hızlarında lazer atımları yapabilen cihazlar geliştirdiler. Saniyenin milyarda milyarda biri hızındaki bu lazerler atomun etrafında uçuşup duran elektronların gizemli fiziğini öğrenmeye de yardımcı olmanın yanında dünyanın en hızlı video kameralarında kullanılarak bir anda olduğu sanılan süreçlerin kaydedilip yavaşlatılarak incelenmesini de sağlıyor.

Araştırma yayımlandığında henüz doktora öğrencisi olan Strickland, Nobel Fizik Ödülü’ne layık görülen sadece üçüncü kadın bilim insanı. Ödülün açıklandığı konferans sırasında “O kadınlardan biri olduğum için gurur duyuyorum” diyen Strickland ekledi: “Kadın fizikçiler olarak buradayız, bunu kutlamamız lazım!”