Ο οπτικός φυσικός Μάργκαρετ Μουρνάνε έχει νικήσει το μετάλλιο και το βραβείο Isaac Newton 2022 για «πρωτοποριακή και διαρκή συμβολή στην ανάπτυξη υπερταχέων λέιζερ και συνεκτικών πηγών ακτίνων Χ και τη χρήση τέτοιων πηγών για την κατανόηση της κβαντικής φύσης των υλικών». Παρουσιάζεται από το Ινστιτούτο Φυσικής (ΙΟΠ), που εκδίδει Κόσμος Φυσικής, το διεθνές βραβείο απονέμεται κάθε χρόνο για «παγκοσμίως κορυφαία συνεισφορά στη φυσική».
Γεννημένη το 1959 στην Κομητεία Λίμερικ της Ιρλανδίας, η Murnane απέκτησε μεταπτυχιακό στη φυσική από το University College, Cork, το 1983. Στη συνέχεια μετακόμισε στις ΗΠΑ για να πραγματοποιήσει διδακτορικό στη φυσική λέιζερ στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ, το οποίο ολοκλήρωσε το 1989. Ο Murnane παρέμεινε στις ΗΠΑ, εργαζόμενος πρώτα στο Πανεπιστήμιο της Πολιτείας της Ουάσιγκτον και στη συνέχεια το 1996 στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, Ann Arbor. Το 1999, η Murnane μετακόμισε στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Boulder, όπου παραμένει έκτοτε.
Θεωρήθηκε ότι θα ήταν πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί ένα λέιζερ ακτίνων Χ δεδομένου ότι η απαίτηση ισχύος θα ήταν πάνω από ένα δισεκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή ενός ορατού λέιζερ. Ωστόσο, η δουλειά του Murnane και των συνεργατών του, η οποία διήρκεσε τρεις δεκαετίες, ανέτρεψε αυτή την πεποίθηση καθώς κατάφεραν να δημιουργήσουν και στη συνέχεια να συρρικνώσουν λέιζερ ακτίνων Χ υψηλής έντασης, ώστε να μπορούν πλέον να χωρούν σε επιτραπέζια, καθιστώντας τα πιο προσιτά και οικονομικά.
Ο Murnane και οι συνεργάτες του ξεκίνησαν αυτήν την προσπάθεια στην Πολιτεία της Ουάσιγκτον στις αρχές της δεκαετίας του 1990, όπου δημιούργησαν μια συσκευή που βασιζόταν σε λέιζερ ζαφείρι με πρόσμειξη τιτανίου που μπορούσε να παράγει παλμούς διάρκειας μικρότερης των 10 femtoseconds. Στη συνέχεια εργάστηκαν για την ενίσχυση αυτών των παλμών για να παράγουν μέγιστη ισχύ περίπου ενός τεραβάτ.
Η Murnane – μαζί με τον σύντροφό της Henry Kapteyn – άρχισε στη συνέχεια να μετατοπίζει το μήκος κύματος προς τις ακτίνες Χ. Χρησιμοποίησαν μια διαδικασία που ονομάζεται «παραγωγή αρμονικών υψηλής τάξης» στην οποία χρησιμοποιείται ένα ευγενές αέριο για τη μετατροπή ενός παλμού λέιζερ femtosecond σε υπεριώδη μήκη κύματος. Το 2012 ο Murnane κατάφερε στη συνέχεια να παράγει φως ακτίνων Χ από ένα επιτραπέζιο λέιζερ.
Οι τεχνικές που ανέπτυξαν ο Murnane και οι συνεργάτες του κατά τη διάρκεια των δεκαετιών είχαν πολλές εφαρμογές, όπως στην ιατρική απεικόνιση και για βιομηχανική χρήση. Πράγματι, ο Murnane και ο Kapteyn συνίδρυσαν μια εταιρεία λέιζερ spin-off, την KMLabs.
είπε ο Murnane Κόσμος Φυσικής Είναι «μεγάλη τιμή» να λάβει το βραβείο για το έργο της στη φυσική λέιζερ. «Είμαι έκπληκτος, ταπεινός και ευγνώμων για τα νέα», πρόσθεσε ο Murnane. «Μέσω της φυσικής, έκανα τόσους υπέροχους φίλους, γνώρισα τον σύντροφο της ζωής μου και δούλεψα με καταπληκτικούς μαθητές και συνεργάτες από όλο τον κόσμο».
Θετικό αντίκτυπο
Η τιμή του Murnane ήταν μέρος του IOP ευρύτερα βραβεία 2022, που αναγνωρίζουν όλους, από επιστήμονες και δασκάλους στην αρχή της σταδιοδρομίας μέχρι τεχνικούς και ειδικούς σε θέματα.
Άλλοι νικητές περιλαμβάνουν επιστημονικό συγγραφέα, ραδιοτηλεοπτικό φορέα και τακτικό Κόσμος Φυσικής συνεισφέρων Sharon Ann Holgate ο οποίος λαμβάνει το μετάλλιο και το βραβείο William Thomson, Lord Kelvin για την «επικοινωνία της επιστήμης σε ένα ευρύ φάσμα κοινού και για τις θετικές αναπαραστάσεις επιστημόνων από μη παραδοσιακό υπόβαθρο».
«Αυτό το βραβείο σημαίνει πολλά για μένα», είπε ο Holgate Κόσμος Φυσικής. «Λόγω της σωματικής μου αναπηρίας, έχω αντιμετωπίσει πολλά εμπόδια στην καριέρα μου και ελπίζω ότι το βραβείο μπορεί να ενθαρρύνει άλλους ανθρώπους, ανεξάρτητα από το υπόβαθρό τους ή τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν, να ακολουθήσουν μια καριέρα στην επιστήμη».
Διδάκτωρ του Imperial College Amy Smith, εν τω μεταξύ, λαμβάνει το μετάλλιο και το βραβείο Jocelyn Bell Burnell για «εξαιρετικές συνεισφορές στην εκπαίδευση της φυσικής και προσπάθειες για τη μείωση των εμποδίων στην πρόοδο και την αύξηση της αίσθησης του ανήκειν μεταξύ των υποεκπροσωπούμενων ομάδων».
Ο κβαντικός φυσικός David Deutsch κέρδισε το μετάλλιο και το βραβείο του Isaac Newton
«Είμαι απίστευτη τιμή που έλαβα αυτό το βραβείο», λέει ο Smith. «Είναι υπέροχο που το IOP και η ευρύτερη κοινότητα αναγνωρίζουν τους εκπαιδευτικούς φυσικής και τους ερευνητές της φυσικής εκπαίδευσης ως θεμελιώδεις για την πρόοδο της φυσικής».
Σε δήλωσή του, ο πρόεδρος του IOP Σίλα Ρόουαν συγχαρητήρια σε όλους τους νικητές. «Καθένας από αυτούς έχει σημαντικό και θετικό αντίκτυπο στο επάγγελμά του, είτε ως ερευνητής, δάσκαλος, βιομήχανος, τεχνικός ή μαθητευόμενος.
Η πλήρης λίστα με τους νικητές των βραβείων 2022 είναι διαθέσιμη εδώ.
