Best een historische Nobelprijs Fysica, dit jaar. Niet alleen is de Amerikaan Arthur Ashkin (96 jaar) de oudste laureaat ooit, met de Canadese Donna Strickland gaat de prijs voor de eerste keer in 55 jaar nog eens naar een vrouw. De derde laureaat is de Fransman Gérard Mourou.
De laureaten krijgen hun gouden penning – en het daaraan verbonden geldbedrag – tijdens een officiële ceremonie op 10 december in Stockholm, de sterfdag van Alfred Nobel.
De drie fysici krijgen de hoogste wetenschappelijke onderscheiding voor hun werk op het gebied van de laserfysica – een laser is een rechtlijnige bundel licht bestaande uit (ongeveer) dezelfde golflengten. In de laserfysica worden methodes bestudeerd om deze bundels te manipuleren. De laser bestaat al ruim een halve eeuw, maar pas in de jaren 1980 lukte het wetenschappers het lichtfenomeen zó te manipuleren dat het ook kon worden aangewend voor ultraprecieze toepassingen.
De Amerikaan Arthur Ashkin (Bell Labs), die de helft van de prijs van 867.000 euro ontvangt, ontwikkelde in de jaren tachtig het zogeheten optisch pincet. Met dat pincet, bestaande uit laserbundels, kunnen zowel levende objecten (cellen, bacteriën, virussen) als dode materie (atomen en moleculen) worden ‘vastgepakt’. De grote doorbraak in zijn onderzoek kwam er toen Ashkin erin slaagde een levende bacterie met zijn laserpincet te vangen en te verplaatsen – zonder deze te beschadigen. Intussen is het optisch pincet uitgegroeid tot een onmisbaar instrument in menig microbiologisch lab.
"In de huidige moderne geneeskunde valt de hoge-intensiteitslaser niet weg te denken. Met de techniek worden bijvoorbeeld jaarlijks miljoenen oogcorrecties uitgevoerd"
De andere helft van de Nobelprijs gaat dus naar het duo Gérard Mourou (University of Michigan) en Donna Strickland (University of Waterloo). Zij ontwikkelden, eveneens in de jaren tachtig, een laser met extreem korte maar zeer intense pulsen. Ze deden dit via een techniek die ze zelf hadden uitgevonden en die ze de chirped pulse amplification hadden gedoopt, oftewel CPA. Met hun werk – en de baanbrekende technologie die de CPA was – legden ze de grondslag voor de hoge-intensiteitslaser. Die vuurt zeer korte laserpulsen af met zeer hoge energie, waardoor een doelwit tijdens ultrakorte periodes kan worden bestraald. In de huidige moderne geneeskunde valt de hoge-intensiteitslaser niet weg te denken. Met de techniek worden bijvoorbeeld jaarlijks miljoenen oogcorrecties uitgevoerd.
Ondanks het belang voor de laserfysica, en de vele toepassingen in andere wetenschappen en in de geneeskunde, zal een groot deel van de aandacht vandaag toch gaan naar Donna Strickland. Zij is nog maar de derde vrouw die de Nobelprijs Fysica mag ontvangen. De eerste was Marie Curie, wellicht de beroemdste vrouwelijke wetenschapper die de prijs in 1903 kreeg. Daarna was het wachten tot 1963, toen de Duitse Maria Goeppert-Mayer een gedeelde Nobelprijs won.
De laserfysica blijkt overigens niet slecht bedeeld te zijn als het op de hoogste wetenschappelijke onderscheiding aankomt. Sinds 1964 gingen er al tien Nobelprijzen naar laserfysici, of andere wetenschappers die iets baanbrekend hebben gedaan met lasers. De eerste was voor een trio dat de theorie achter de laser op punt had gesteld en ook een werkend exemplaar had gebouwd. De (voorlopig) laatste gaat dus naar de vele toepassingen die laserbundels hebben gevonden in de microbiologie en – vooral – in de geneeskunde.
