NOBEL OF PHYSIC 2018

NOBEL  OF PHYSICS, 2018

The Nobel Prize in Physics, 2018, was awarded this year to Arthur Ashkin (96, Cornell University, Ithaca, USA), for having invented optical laser light tweezers, capable of capturing very small particles, atoms, viruses, and others. For this, Ashkin used the central pressure of the laser light, to push physical objects moving them first towards the central part of the laser light where the intensity of the light was greater, keeping them there. But the most relevant work of Ashkin, was the one made in 1987, when after focusing 2 beams of laser light as optical tweezers, he captured live bacteria without damaging them. This type of clamp is now widely used to investigate the life machinery of various biological systems. The Prize was also received by Gérard Mourou (73, École Polytechnique, Université Paris-Saclay) and by Donna Strickland (58, University of Rochester, USA), for having taken the initial steps for the generation of the most intense laser pulses created by humanity up to now, published in 1985 in Strickland's doctoral thesis. Using an ingenious method, both were successful in creating ultrashort pulses of high intensity laser without destroying the amplified material. First, they amplified the laser pulses over time in order to reduce the power of their peaks, to finally compress them. If a pulse is compressed in time, becoming shorter and more light is packaged in the same small space, whereby the intensity of the light increases dramatically. In this way: Strickland and Mourou invented a new technique called: chirped pulse amplification (CPA), a standard for subsequent high intensity lasers. Next to millions of corrective eye surgeries performed every year using high precision laser beams, countless medical and industrial applications, are pending exploration.  An  extraordinary revolution in laser physics.

PREMIO NOBEL DE FISICA,2018

El Premio Nobel de Fisica,2018, fue otorgado este año a Arthur Ashkin (96, Cornell University, Ithaca, USA), por haber inventado   pinzas ópticas de luz laser, capaces de capturar partículas muy pequeñas, átomos, virus, y otros. Para ello, Ashkin empleo la presión central de la luz  laser, para  empujar  objetos físicos movilizándolos primero hacia la parte central de la luz laser donde la intensidad de la luz era mayor, manteniéndolos allí. Empero el trabajo más relevante de Ashkin, fue el realizado en 1987, cuando tras   focalizar 2 haces de luz laser a modo de pinzas ópticas, capturo bacterias vivas sin dañarlas. Este tipo de pinzas es ahora ampliamente utilizado para investigar la maquinaria de la vida de diversos sistemas biológicos.  El Premio, fue también recibido por Gérard Mourou (73, École Polytechnique, Université Paris-Saclay) y por Donna Strickland (58, University of Rochester, USA), por haber dado los pasos iniciales para la generación de los pulsos de laser más intensos creados por la humanidad hasta ahora, publicados en 1985 en la tesis doctoral de   Strickland. Empleando un método ingenioso, ambos tuvieron éxito en la creación de pulsos ultracortos de laser de alta intensidad sin destruir el material amplificado. Primero, amplificaron los pulsos laser en el tiempo a fin de reducir el poder de sus picos, para finalmente comprimirlos.  Si un pulso es comprimido en el tiempo, deviniendo   en más corto, se empaqueta más luz en el mismo pequeño espacio, con lo cual la intensidad de la luz se incrementa dramáticamente. De este modo: Strickland y Mourou inventaron una nueva técnica denominada: amplificación de pulsos gorjeada (CPA: chirped pulse amplification), un standard para subsecuentes láseres de alta intensidad. Al lado de millones de cirugías oculares correctivas ejecutadas cada año empleando   rayos láseres de alta precisión, innumerables aplicaciones médicas e industriales, están pendientes de ser exploradas: una extraordinaria revolución en la física de rayos láser.

Tunnel effect and warmholes.

http://www.youtube.com/watch?v=31IVmB4Rhqo

The tunnel effect (electrons, that cross energy barriers continuing the routes but short, without obeying laws of classic physic), has been until does little, one of the theoretical phenomena but brave of the quantum theory. Now, a team : german (M. Uiberacker), Austrian (A. J. Verhoef) and Russian (N. M. Kabachnik), have observed for the first time, the behavior of electrons, in the tunnel. In this case, the atoms of certain elements, submitted to intense light, lose one or but electrons becoming loaded positive ions, crossing energetic barriers -without performing holes prior, with certain possibility. Normally the virtual energetic barrier is built by forces of atraction in the atomic nuclei. In the tunnel effect, instead the electrons elevate to an upper energetic level, they travel directly employing the via but short (tunnel). With short impulses of laser, the investigators generated ions in billonesimes fractions of second (attoseconds), observing electrons in the tunnel and the effect of loaded ions, arguing that it will help to understand the electronic movement of atoms and molecules. The phenomenon does not seem to be limited to very small elements, it can also occur in real time, in macroscopic objects -in extremely short periods of time, without being damaged- although with odds close to zero. In the present experiment, were employed 2 laser synchronized temporarily: an intense pulse of red laser and another permanent, extremely short one of ultraviolet light (UV). Over the pulse of laser UV, were directed pulses of red laser loaded with neon atoms, ionized in a ¼ of billonesime of second, generating tunnels, at the periphery of the atom. When the investigators, studied the phenomenon step by step, they counted the number of ionized atoms by the laser in each occasion, reconstructing temporary courses. The tunnel happened each time that the atoms were near the wave but high of the mountain of the red laser, exactly as the theory predicted.

Effect tunel y agujeros de gusano.

El efecto tunel (electrones, que cruzan barreras energéticas siguiendo las rutas mas cortas, sin obedecer las leyes de la fisica clásica), ha sido hasta hace poco, uno de los fenómenos teóricos, mas bizarros de la teoria cuántica. Ahora, un team aleman (M. Uiberacker1), austriaco (A. J. Verhoef y ruso (N. M. Kabachnik6), han observado por primera vez, el comportamiento de electrones, en el tunel. En este caso, los atomos de ciertos elementos, sometidos a luz intensa, pierden uno o mas electrones deviniendo en iones positivos cargados, atravesando barreras energéticas sin horadaciones previas, con cierta posibilidad. Normalmente la barrera energética virtual es construida por fuerzas de atraccion en el nucleo atómico. En el efecto tunel, electrones que deberian ascender a un nivel superior energético, viajan directamente empleando la via mas corta (tunel). Con cortos impulsos de láser, los investigadores generaron iones en billonesimas fracciones de segundo (attosegundos), observando electrones en el tunel y el efecto de los iones cargados, arguyendo que ello ayudara a comprender el movimiento electrónico de átomos y moleculas. El fenómeno no parece limitarse a pequeñas particulas, tambien puede ocurrir en tiempo real, en objetos macroscópicos -en periodos extremadamente cortos de tiempo, sin dañarse- .aunque con probabilidades cercanas a zero. En el experimento actual, se emplearon 2 laser sincronizados temporalmente : un pulso laser rojo intenso y otro permanente, extremadamente corto de luz ultravioleta (UV). Sobre el pulso de laser UV, se dirigieron pulsos de laser rojo, cargados de átomos de neón, ionizados en un ¼ de billonésima de segundo, generando túneles, al alcanzar la periferia del atomo. Cuando los investigadores, estudiaron el fenómeno paso a paso, contabilizaron el número de átomos ionizados por el láser en cada ocasión, reconstruyendo cursos temporales. El tunel ocurrió cada vez que los átomos estuvieron cerca de la onda mas alta de la montaña del laser rojo, exactamente como la teoria lo habia predicho.