Il fisico ottico Margherita Murnane ha vinto la medaglia e il premio Isaac Newton 2022 per "per contributi pionieristici e duraturi allo sviluppo di laser ultraveloci e sorgenti di raggi X coerenti e all'uso di tali sorgenti per comprendere la natura quantistica dei materiali". Presentato dal Istituto di Fisica (IOP), che pubblica Mondo della fisica, il premio internazionale viene assegnato ogni anno per i "contributi leader a livello mondiale alla fisica".
Nata nel 1959 nella contea di Limerick, Irlanda, Murnane ha conseguito un Master in fisica presso l'University College di Cork nel 1983. Si è poi trasferita negli Stati Uniti per svolgere un dottorato di ricerca in fisica laser presso l'Università della California a Berkeley, che ha completato nel 1989. Murnane è rimasto negli Stati Uniti, lavorando prima alla Washington State University e poi nel 1996 all'Università del Michigan, Ann Arbor. Nel 1999, Murnane si è trasferita all'Università del Colorado a Boulder, dove è rimasta da allora.
Si pensava che sarebbe stato troppo difficile creare un laser a raggi X dato che la potenza richiesta sarebbe stata oltre un miliardo di volte quella di un laser visibile. Eppure il lavoro di Murnane e colleghi, durato oltre tre decenni, ha ribaltato questa convinzione poiché sono riusciti a creare e quindi ridurre i laser a raggi X ad alta intensità in modo che ora possano adattarsi ai tavoli, rendendoli più accessibili e convenienti.
Murnane e colleghi hanno iniziato questo sforzo nello Stato di Washington all'inizio degli anni '1990, dove hanno creato un dispositivo basato su un laser allo zaffiro drogato con titanio in grado di generare impulsi della durata inferiore a 10 femtosecondi. Hanno quindi lavorato sull'amplificazione di questi impulsi per produrre una potenza di picco di circa un terawatt.
Murnane – insieme al suo compagno Henry Kapteyn – iniziò quindi a spostare la lunghezza d'onda verso i raggi X. Hanno utilizzato un processo chiamato "generazione armonica di ordine superiore" in cui un gas nobile viene utilizzato per convertire un impulso laser a femtosecondi in lunghezze d'onda ultraviolette. Nel 2012 Murnane è poi riuscita a produrre luce a raggi X da un laser da tavolo.
Le tecniche che Murnane e colleghi hanno sviluppato nel corso dei decenni hanno avuto molte applicazioni come nell'imaging medico e per uso industriale. In effetti, Murnane e Kapteyn hanno co-fondato una società spin-off di laser, KMLabs.
Murnane ha detto Mondo della fisica è un “grande onore” ricevere il premio per il suo lavoro in fisica laser. "Sono sorpreso, umile e grato per la notizia", ha aggiunto Murnane. "Attraverso la fisica, ho fatto tanti amici meravigliosi, ho incontrato il mio compagno di vita e ho lavorato con studenti e collaboratori straordinari da tutto il mondo".
Un impatto positivo
L'onore di Murnane faceva parte degli IOP premi 2022 più ampi, che riconoscono tutti, dagli scienziati e insegnanti all'inizio della carriera, ai tecnici e agli specialisti delle materie.
Altri vincitori includono scrittore di scienze, emittente televisiva e regolare Mondo della fisica collaboratore Sharon Ann Holgate che riceve la medaglia e il premio William Thomson, Lord Kelvin per "aver comunicato la scienza a un'ampia varietà di pubblico e per le rappresentazioni positive di scienziati provenienti da ambienti non tradizionali".
"Questo premio significa molto per me", ha detto Holgate Mondo della fisica. "A causa della mia disabilità fisica, ho dovuto affrontare molti ostacoli nella mia carriera e spero che il premio possa incoraggiare altre persone, indipendentemente dal loro background o dalle sfide che devono affrontare, a intraprendere una carriera scientifica".
Dottorando all'Imperial College Amy Smith, nel frattempo, riceve la medaglia e il premio Jocelyn Bell Burnell per "contributi eccezionali all'educazione fisica e sforzi per ridurre le barriere alla progressione e aumentare il senso di appartenenza tra i gruppi sottorappresentati".
Il fisico quantistico David Deutsch porta la medaglia e il premio Isaac Newton
"Sono incredibilmente onorato di aver ricevuto questo premio", afferma Smith. "È meraviglioso che l'IOP e la comunità più ampia riconoscano gli educatori di fisica e i ricercatori di educazione fisica come fondamentali per il progresso della fisica".
In una dichiarazione, il presidente dell'IOP Sheila Rowan si è congratulato con tutti i vincitori. "Ognuno di loro ha avuto un impatto significativo e positivo nella propria professione, sia come ricercatore, insegnante, industriale, tecnico o apprendista".
È disponibile l'elenco completo dei vincitori del premio 2022 qui.
