Nobelpriset i Fysik 2005

Nytt ljus över den moderna optiken
Så länge det funnits människor på jorden har vi fascinerats av optiska fenomen, och gradvis har vi kommit underfund med vad ljus egentligen är.

Årets Nobelpris i fysik belönar tre forskare inom just det optiska området. Roy Glauber belönas för sin teoretiska beskrivning av ljuspartiklarnas uppträdanden, medan John Hall och Theodor Hänsch belönas för utveckling av laserbaserad precisionsspektroskopi, dvs. färgbestämning av atomers och molekylers ljus med yttersta noggrannhet.

Ljus är precis som radiovågor en form av elektromagnetisk strålning. Maxwell beskrev detta på 1850-talet. Teorin har utnyttjats i modern kommunikationsteknologi med sändare och mottagare: mobiltelefoner, TV- och radioapparater.

För att en mottagare eller detektor skall kunna registrera ljuset, måste den kunna absorbera strålningens energi och vidarebefordra signalen. Energin förekommer i paket, s.k. kvanta, och Einstein kunde för hundra år sedan visa hur absorptionen av ett kvantum (en foton) leder till att en s.k. fotoelektron frigörs. Det är dessa indirekta fotoelektroner som registeras då fotonerna absorberas.

Ljuset uppvisar alltså en dubbelnatur – det kan betraktas som både en vågrörelse och en ström av partiklar. Roy Glauber har lagt grunden till kvantoptiken, där kvantteorin omfattar även optiken. Han kunde klargöra de grundläggande skillnaderna mellan värmeljuskällor som glödlampor, med en blandning av frekvenser och faser, och lasrar som ger bestämd frekvens och fas.

John Hall och Theodor Hänsch har gjort viktiga insatser som lett till att frekvenser nu kan mätas med hela femton siffrors noggrannhet. Lasrar med extrem färgskärpa kan nu konstrueras och med frekvenskamstekniken kan skarpa avläsningar ske för ljus av alla färger. Tekniken möjliggör studier av t.ex. naturkonstanternas stabilitet över tiden och utveckling av extremt noggranna klockor och förbättrad GPS-teknik.

Kontaktinformation
Kontaktpersoner: Jonas Förare, vetenskapsredaktör, tel. 08-673 95 44, 0703-27 72 00, jonas@kva.se och Eva Krutmeijer, informationschef, tel. 08-673 95 95, 0709-84 66 38, evak@kva.se