Refleksioner fra en nobelvinder:Forskere har brug for tid til at gøre opdagelser

Siden meddelelsen om, at jeg vandt Nobelprisen i fysik for kvidrende pulsforstærkning, eller CPA, der har været meget opmærksomhed på dets praktiske anvendelser.

Det er forståeligt, at folk gerne vil vide, hvordan det påvirker dem. Men som videnskabsmand Jeg ville håbe, at samfundet ville være lige så interesseret i grundlæggende videnskab. Trods alt, du kan ikke have applikationerne uden den nysgerrighedsdrevne forskning bag. At lære mere om videnskab — videnskab for videnskabens skyld — er værd at støtte.

Gérard Mourou, min medmodtager af Nobelprisen, og jeg udviklede CPA i midten af ​​1980'erne. Det hele startede, da han spekulerede på, om vi kunne øge laserintensiteten i størrelsesordener - eller med faktorer på tusind. Han var min doktorvejleder ved University of Rochester dengang. Mourou foreslog at strække en ultrakort puls af lys med lav energi, forstærke den og derefter komprimere den. Som kandidatstuderende, Jeg var nødt til at håndtere detaljerne.

Et mål om at revolutionere laserfysikken

Målet var at revolutionere området for højintensiv laserfysik, et grundlæggende videnskabsområde. Vi ønskede, at laseren skulle vise os, hvordan højintensitetslysændringer betyder noget, og hvordan stof påvirker lyset i denne interaktion.

Det tog mig et år at bygge laseren. Vi beviste, at vi kunne øge laserintensiteten i størrelsesordener. Faktisk, CPA førte til de mest intense laserimpulser, der nogensinde er registreret. Vores resultater ændrede verdens forståelse af, hvordan atomer interagerer med lys med høj intensitet.

Det var omkring et årti, før praktiske anvendelser, der er almindelige i dag, til sidst kom til syne.

Mange praktiske anvendelser

Fordi højintensitetsimpulserne er korte, laseren beskadiger kun det område, hvor den er påført. Resultatet er præcist, rene snit, der er ideelle til gennemsigtige materialer. En kirurg kan bruge CPA til at skære en patients hornhinde i skiver under laser øjenoperationer. Det skærer rent glasdelene i vores mobiltelefoner.

Forskere tager, hvad vi ved om højintensive lasere, og arbejder på en måde at bruge de mest intense CPA-lasere til at accelerere protoner.

Forhåbentlig, en dag vil disse accelererede partikler hjælpe kirurger med at fjerne hjernetumorer, som de ikke kan i dag. I fremtiden, CPA-lasere kan fjerne rumskrot ved at skubbe det ud af vores kredsløb og til Jordens atmosfære, hvor det vil brænde op og ikke kollidere med aktive satellitter.

I mange tilfælde, de praktiske anvendelser halter flere år eller endda årtier bagefter de oprindelige resultater.

Albert Einstein lavede ligningerne for laseren i 1917, men det var først i 1960, at Theodore Maiman første gang demonstrerede laseren. Isidor Rabi målte første gang kernemagnetisk resonans i 1938. Han modtog Nobelprisen i fysik i 1944 for sin forskning, som førte til opfindelsen af ​​magnetisk resonansbilleddannelse, eller MR. Den første MR-undersøgelse af en menneskelig patient fandt sted i 1977.

Sikkert, applikationer fortjener stor opmærksomhed. Men før du kan nå dem, Forskerne skal først forstå de grundlæggende spørgsmål bag dem.

Udtrykket grundlæggende videnskab kan give nogle det falske indtryk, at det ikke rigtig påvirker deres liv, fordi det virker langt væk fra noget, der kan relateres til dem. Hvad mere er, udtrykket grundlæggende har den ikke-videnskabelige definition af simple, der underminerer dets betydning i forbindelse med grundlæggende videnskab.

Vi skal give videnskabsfolk mulighed for gennem finansiering og tid til at forfølge nysgerrighedsbaseret, langsigtet, grundvidenskabelig forskning. Arbejde, der ikke har direkte konsekvenser for industrien eller vores økonomi, er også værdigt. Der er ingen at sige, hvad der kan komme af at støtte et nysgerrigt sind, der prøver at opdage noget nyt.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.