Nobelblog

Nobelprijs voor de Natuurkunde voor optisch pincet, voor het eerst vrouwelijke winnaar in meer dan 50 jaar

Telefoon!

Twitter avatar NobelPrize The Nobel Prize Just in! Donna Strickland during an early morning interview for https://t.co/3VsHzjF7LK, shortly after hearing the news that she had been awarded the #NobelPrize in Physics. Full telephone interview coming soon. Photo credit: Doug Dykaar https://t.co/bdb1HXQI9s

Kleine oogjes, grote glimlach in Canada vanochtend.

Laserpatser

Veel te weinig scholieren gaan laser-natuurkunde studeren, zei Donna Strickland in 2010 in een lokale krant. En precies daarom noemt Strickland zich laser-jock, laserpatser, in plaats van laser-nerd of laser-geek. “Who wants to be a nerd or a geek or whatever they’re calling us now? That’s a problem.” En dan zijn het óók nog vooral mannen die kiezen voor de laserwereld. Canada moet snel grote lasers gaan bouwen, gaat Strickland door. Zelfs Texas heeft al een petawatt laser. In een tiende van biljoenste seconde kan die een licht maken dat feller is dan de oppervlakte is van de zon!

Inmiddels heeft Canada ook een grote laser, in het Advanced Laser Light Source-lab in Montreal. In Tsjechië, Hongarije en Roemenië staan inmiddels ook grote, Europese laserlabs.

Oudste Nobelprijswinnaar

Met een leeftijd van 96 is Arthur Ashkin de oudste Nobelprijswinnaar. Doris Lessing was 88 toen ze in 2007 de Nobelprijs voor de Literatuur won, net als Raymond Davis die in 2002 de Nobelprijs voor de Natuurkunde kreeg. Leonid Horwicz was 90 toen hij de Economieprijs kreeg. Maar ja, dat is geen échte Nobelprijs.

Natriumatomen gevangen

Ashkin werkte in de jaren tachtig nauw samen met Steven Chu, die al in 1997 een laser-nobelprijs kreeg. Ze hielden samen onder meer een paar seconden lang 500 natrium-atomen gevangen in een laser-val bij extreem lage temperaturen. Een experiment met een ‘optisch pincet’ leidde in 1986 tot een publicatie in Physical Review Letters met de eerste, zij het vrij vage, kleurenfoto’s in de geschiedenis van dit eminente tijdschrift.

Dit is de elfde laserprijs

Sinds 1964 zijn er tien eerdere Nobelprijzen voor lasertechnologie uitgereikt.

1964: Alexsandr M. Prokhorov, Charles H. Townes en Nicolay G. Basov: voor onderliggende theorie en het bouwen van de eerste werkende laser in 1960
1971: Dennis Gabor voor ontdekking van holografie, een aansprekende toepassing van lasertechnologie
1981: Nicolaas Bloembergen en Arthur L. Schawlow, voor werk aan laserspectroscopie.
1989: Norman F. Ramsey, voor de uitvinding van de waterstofmaser (een laser met microgolfstraling).
1997: Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji en William D. Phillips Voor de ontdekking van laser koeling, waarbij atomen gevangen worden gehouden met laserlicht onder zeer lage temperaturen.
1999: (scheikunde) Ahmed Zewail: Met een hypersnelle lasertechniek maakte hij ‘foto’s’ van chemische reacties
2001: Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle, en Carl E. Wieman voor het maken van een nieuwe extreme vorm van materie (Bose-Einsteincondensatie) met behulp van laser-koeling.
2005: John L. Hall en Theodor W. Hänsch: zeer nauwkeurige spectroscopie met behulp van lasers.
2006: John C. Mather en George F. Smoot meting van de kosmische achtergrondstraling met behulp van de masers van de COBE-satelliet.
2009: Charles K. Kao voor cruciaal werk aan glasvezeloptica, waarin dankzij lasers hoge informatiebandbreedte wordt bereikt.

Zwemmen

Gérard Mourou is een fanatiek zwemmer: "Als fysicus ik probeer de natuur te begrijpen. Als je zwemt word je verblind door de natuur, word je deel van de natuur."

Inmiddels wél een wiki

Twitter avatar EllendeBruin Ellen de Bruin ...en ja hoor, nu heeft ze een Wikipagina, de vrouw die vandaag een Nobelprijs kreeg. Er staat nog niet veel op, maar dat zal vandaag ook nog wel veranderen. https://t.co/RU1bT4NEiH https://t.co/ThPOsIARBE

Gelukkig letten de Wikipedianen op. Donna Strickland heeft nu wél een wikipediapagina.

Gaatjes boren

Twitter avatar NobelPrize The Nobel Prize Ultra-sharp laser beams make it possible to cut or drill holes in various materials extremely precisely – even in living matter. Millions of eye operations are performed every year with the sharpest of laser beams. #NobelPrize https://t.co/MiYb4i8AHw

Mourou en Strickland ontwikkelden 'de kortste en meest intense laserpulsen die de mensheid ooit gemaakt heeft', zegt het Nobelcomité. Met zulke 'scherpe' laserstralen kunnen gaatjes geboord worden in materialen.

96 jaar oud

Arthur Ashkin is geboren in 1922. Op een lezing in 2004 zei hij: "Het veld begon [in de jaren 60] toen ik me afvroeg of je voorwerpen zou kunnen wegduwen met pulsjes van licht. Want licht bevat veel energie!"

Deeltjes versnellen

De lasertechnieken die Ashkin, Mourou en Strickland ontwikkelden kunnen ook gebruikt worden om deeltjes in plasma te versnellen. Dorine Schenk schreef een maand geleden nog over deze toepassing:

In een plasma kan een ladingsgolf ontstaan door er een bundel laserlicht of een bundel elektronen of protonen doorheen te schieten. Als de bundel uit elektronen bestaat duwt die losse elektronen in het plasma weg, waardoor er een hekgolf van lading ontstaat waarbij de top van de golf negatief geladen is en het dal positief.

Echt waar?

Donna Strickland is aan de telefoon in Stockholm. Een journalist vraagt hoe ze het vindt dat ze de derde vrouw is die de Nobelprijs voor Natuurkunde wint: "De derde, echt waar? Ik zou denken dat het er meer waren."

'Revolutionair artikel'

Dit is het revolutionaire artikel van Mourou en Strickland uit 1985 waarin ze de ultrakorte, intense laserpulsen beschrijven waarmee ze materialen konden manipuleren:

Pingpongbal

Wetenschapsredacteur Felix Eijgenraam schreef in 1993 over optische pincetten:

Het klinkt als het grijpen van een pingpongbal met de bundel van een zaklantaarn. In wezen komt de techniek daar inderdaad op neer.

Derde vrouw

Donna Strickland is de derde vrouwelijke Nobelprijswinnaar voor Natuurkunde na de Pools-Franse Marie Curie (1903, voor ontdekking van radioactieve straling) en de Duits-Amerikaanse Maria Goeppert-Mayer (1963, voor ontdekking van schilstructuur van de atoomkern).

Science fiction

Twitter avatar NobelPrize The Nobel Prize Science fiction has become a reality. Optical tweezers make it possible to observe, turn, cut, push and pull with light. In many laboratories, laser tweezers are used to study biological processes, such as proteins, molecular motors, DNA or the inner life of cells. #NobelPrize https://t.co/tWK55J4VcP

Het Nobelcomité noemt de techniek achter optische pincetten 'science fiction'. Met optische pincetten worden eiwitten, DNA en cellen gemanipuleerd.

Geen Wiki

Opvallend: van de drie winnaars is Donna Strickland de enige zónder wikipediapagina.

Optische pincetten maken precisiechemie mogelijk. In april schreef Dorine Schenk nog over twee atomen die aan elkaar geplakt werden tot één molecuul.

Optische pincetten klemmen deeltjes vast met gefocust laserlicht. Iets vasthouden met licht lijkt misschien onmogelijk, maar een klein deeltje, zoals een atoom of een molecuul, kan wel degelijk in beweging worden gebracht door er een bundel licht op te schijnen.

Optisch pincet

De Nobelprijs gaat naar optische pincetten. Arthur Ashkin, Donna Strickland en Gérard Mourou delen de prijs. Voor het eerst een vrouw in meer dan 50 jaar!

Eerst in het Zweeds

We zijn begonnen! We horen de bekendmaking eerst in het Zweeds, dan in het Engels...

Deurtje dicht

De deuren worden gesloten. Dat is een goed teken: dat betekent dat ze straks geopend worden voor de voorzitter van het Nobelcomité.

Vertraagd

Stockholm neemt de tijd. De aankondiging is vertraagd, met vier minuten. Waarvoor? We zullen het nooit weten.

Livestream

De livestream vanuit Stockholm staat aan. We horen rinkelende telefoons en gesmoes op de Koninklijke Zweedse Academie van Wetenschappen.

Weet u het nog?

Foto MPI for Gravitational Physics/W.Benger-ZIB

De Nobelprijs voor Natuurkunde ging vorig jaar naar drie Amerikanen: Rainer Weiss, Barry Barish en Kip Thorne. Ze kregen de prijs voor de ontdekking van zwaartekrachtgolven. De botsing tussen twee zwarte gaten op miljarden lichtjaren afstand werd hier op aarde gemeten gemeten, als trillingen van het ruimtetijdcontinuüm. Het was een snelle prijs: in 2015 werden de zwaartekrachtgolven gedetecteerd, in 2016 wereldkundig gemaakt en in 2017.

Dorine Schenk interviewde winnaar Barry Barish nog dit jaar. Barish zei toen:

„Dit signaal was zo mooi dat we dachten dat we onszelf misschien voor de gek hielden met een meetfout of dat het een nepsignaal was dat in onze data gestopt was door iemand die ons voor de gek wilde houden. We hebben daarom een maand lang extra metingen en analyses gedaan om het signaal helemaal uit te pluizen."

Een bijzonder telefoontje

Twitter avatar vetenskapsakad Vetenskapsakademien From this ordinary phone, someone will receive an extraordinary phone call #NobelPrize #Physics https://t.co/EpDoSdobIy

Waar op de wereld rinkelt straks de telefoon? Het blijft een bijzondere werkwijze: pas een uur vóór de winnaars wereldkundig worden gemaakt, worden de winnaars zelf ingelicht.

Veilige gok

Maria Goeppert-Mayer. Nobelorganisatie

Een veilige gok: de winnaars van de Nobelprijs zullen vandaag waarschijnlijk mannen zijn. In de afgelopen 117 jaar kregen slechts twee vrouwen de Nobelprijs voor de Natuurkunde. Dat gebeurde voor het laatst in 1963. Toen won Maria Goeppert-Mayer de prijs voor haar werk aan de schilstructuur van atoomkernen.

Het Nobelcomité heeft beterschap beloofd. Voor de prijs van 2019 heeft het comité voor het eerst in de geschiedenis wetenschappers en hoogleraren expliciet opgeroepen om vrouwen te nomineren.

Geen feestje in 1902

Het leven van een Nobelprijswinnaar verandert drastisch na de prijs. Wetenschappers zijn plots wereldberoemd, de uitnodigingen voor interviews, praatjes en openingen stromen binnen.

Hoe anders was dat in 1902! Pieter Zeeman en Hendrik Lorentz wonnen dat jaar de Nobelprijs voor de Natuurkunde. Zeeman ontving nauwelijks felicitaties, maar wel belastingaanslagen van de gemeente, schreef Margriet van der Heijden eerder dit jaar.

Was dat de tijdsgeest of Nederlandse nuchterheid? Zeeman dacht het laatste:

‘Onwillekeurig maakt men een vergelijking tusschen de wijze waarop hier door de officieele wereld (zelfs van geen der curatoren [van de Universiteit van Amsterdam] ontving ik een kaartje) den Nobelprijs wordt opgevat, en die waarop in Frankrijk die tijding als een nationale triomf wordt ervaren’.

Vandaag

Goedemorgen! Dinsdag wordt bekend wie de Nobelprijs voor de Natuurkunde krijgen. De bekendmaking wordt om 11:45 verwacht. Wij zitten alvast klaar voor een diepe duik in de fysica.

Maandag werd de Nobelprijs voor Geneeskunde en Fysiologie toegekend aan James Allison en Tasuku Honjo voor hun onderzoek aan immuuntherapie tegen kanker.

Woensdag worden de winnaars van de Nobelprijs voor de Chemie bekend gemaakt, vrijdag volgt de vredesprijs en maandag de prijs voor economie. De Nobelprijs voor de Literatuur wordt dit jaar niet uigereikt vanwege een vertrouwenscrisis in de jury na aantijgingen van seksueel wangedrag. Maandag werd bekend dat de partner van een jurylid twee jaar celstraf krijgt voor verkrachting.