Den optiske fysikeren Margaret Murnane har vunnet Isaac Newton-medaljen og -prisen i 2022 for "for banebrytende og vedvarende bidrag til utviklingen av ultraraske lasere og koherente røntgenkilder og bruken av slike kilder for å forstå materialers kvantenatur". Presentert av Institutt for fysikk (IOP), som publiserer Fysikkens verden, gis den internasjonale prisen årlig for «verdensledende bidrag til fysikk».
Murnane ble født i 1959 i County Limerick, Irland, og oppnådde en mastergrad i fysikk fra University College, Cork, i 1983. Hun flyttet deretter til USA for å gjennomføre en doktorgrad i laserfysikk ved University of California i Berkeley, som hun fullførte i 1989. Murnane ble igjen i USA, og jobbet først ved Washington State Univeristy og deretter i 1996 ved University of Michigan, Ann Arbor. I 1999 flyttet Murnane til University of Colorado i Boulder, hvor hun har vært siden.
Det hadde vært antatt at det ville være for vanskelig å lage en røntgenlaser gitt at kraftbehovet ville være over en milliard ganger det for en synlig laser. Likevel snudde Murnane og kollegenes arbeid, som har strukket seg over tre tiår, denne troen da de klarte å lage og deretter krympe ned høyintensitets røntgenlasere slik at de nå kan passe på bordplater, noe som gjør dem mer tilgjengelige og rimelige.
Murnane og kollegene begynte denne innsatsen i Washington State på begynnelsen av 1990-tallet, hvor de skapte en enhet som var basert på titan-dopet safirlaser som kunne generere pulser som varte mindre enn 10 femtosekunder. De arbeidet deretter med forsterkningen av disse pulsene for å produsere en toppeffekt på omtrent en terawatt.
Murnane – sammen med partneren Henry Kapteyn – begynte deretter å skifte bølgelengden mot røntgen. De brukte en prosess kalt "høyordens harmonisk generering" der en edelgass brukes til å konvertere en femtosekund laserpuls til ultrafiolette bølgelengder. I 2012 klarte Murnane deretter å produsere røntgenlys fra en bordlaser.
Teknikkene Murnane og kollegene har utviklet gjennom flere tiår har hatt mange bruksområder, for eksempel innen medisinsk bildebehandling og til industriell bruk. Faktisk grunnla Murnane og Kapteyn et spin-off laserselskap, KMLabs.
Murnane fortalte Fysikkens verden det er en «stor ære» å motta prisen for hennes arbeid innen laserfysikk. "Jeg er overrasket, ydmyk og takknemlig over nyhetene," la Murnane til. "Gjennom fysikk har jeg fått så mange fantastiske venner, møtt min livspartner og jobbet med fantastiske studenter og samarbeidspartnere fra hele verden."
En positiv innvirkning
Murnanes ære utgjorde en del av IOP-ene bredere 2022-priser, som anerkjenner alle fra forskere og lærere i tidlig karriere til teknikere og fagspesialister.
Andre vinnere inkluderer vitenskapsforfatter, kringkaster og vanlig Fysikkens verden bidragsyter Sharon Ann Holgate som mottar William Thomson, Lord Kelvin-medaljen og prisen for å "kommunisere vitenskap til et bredt spekter av publikum og for positive representasjoner av forskere fra utradisjonell bakgrunn".
"Denne prisen betyr mye for meg," sa Holgate Fysikkens verden. "På grunn av min fysiske funksjonshemming har jeg møtt mange hindringer i min karriere, og jeg håper at prisen kan oppmuntre andre mennesker, uansett bakgrunn eller hvilke utfordringer de møter, til å forfølge en karriere innen vitenskap."
PhD-student på Imperial College Amy Smith, i mellomtiden, mottar Jocelyn Bell Burnell-medaljen og prisen for "eksepsjonelle bidrag til fysikkundervisning og innsats for å redusere barrierer for progresjon og øke følelsen av tilhørighet blant underrepresenterte grupper".
Kvantefysiker David Deutsch vinner Isaac Newton-medaljen og -prisen
"Jeg er utrolig beæret over å ha mottatt denne prisen," sier Smith. "Det er fantastisk at IOP og det bredere samfunnet anerkjenner fysikklærere og fysikkutdanningsforskere som grunnleggende for å fremme fysikk."
I en uttalelse, IOP-president Sheila Rowan gratulerte alle vinnerne. "Hver og en av dem har hatt en betydelig og positiv innvirkning i yrket sitt, enten som forsker, lærer, industrimann, tekniker eller lærling."
Den fullstendige listen over prisvinnere i 2022 er tilgjengelig her..
