Sedan tillkännagivandet att jag vann Nobelpriset i fysik för kvittrad pulsförstärkning, eller CPA, det har varit mycket uppmärksamhet kring dess praktiska tillämpningar.
Det är förståeligt att folk vill veta hur det påverkar dem. Men som vetenskapsman, Jag hoppas att samhället är lika intresserad av grundläggande vetenskap. Trots allt, du kan inte ha applikationerna utan den nyfikenhetsdrivna forskningen bakom. Att lära sig mer om vetenskap — vetenskap för vetenskapens skull — är värt att stödja.
Gérard Mourou, min medmottagare av Nobelpriset, och jag utvecklade CPA i mitten av 1980-talet. Allt började när han undrade om vi kunde öka laserintensiteten i storleksordningar — eller med tusentalsfaktorer. Han var min doktorandhandledare vid University of Rochester då. Mourou föreslog att sträcka ut en ultrakort ljuspuls med låg energi, förstärka den och sedan komprimera den. Som doktorand, Jag var tvungen att hantera detaljerna.
Ett mål att revolutionera laserfysik
Målet var att revolutionera området för högintensiv laserfysik, ett grundläggande vetenskapsområde. Vi ville att lasern skulle visa oss hur högintensiva ljusförändringar spelar roll, och hur materia påverkar ljus i denna interaktion.
Det tog mig ett år att bygga lasern. Vi bevisade att vi kunde öka laserintensiteten i storleksordningar. Faktiskt, CPA ledde till de mest intensiva laserpulser som någonsin registrerats. Våra fynd förändrade världens förståelse av hur atomer interagerar med högintensivt ljus.
Det tog ungefär ett decennium innan praktiska användningar som är vanliga idag så småningom kom fram.
Många praktiska tillämpningar
Eftersom de högintensiva pulserna är korta, lasern skadar bara området där den appliceras. Resultatet är exakt, rena snitt som är idealiska för transparenta material. En kirurg kan använda CPA för att skära en patients hornhinna under ögonlaseroperationer. Det skär rent glasdelarna i våra mobiltelefoner.
Forskare tar vad vi vet om högintensiva lasrar och arbetar på ett sätt att använda de mest intensiva CPA-lasrarna för att accelerera protoner.
Förhoppningsvis, en dag kommer dessa accelererade partiklar att hjälpa kirurger att ta bort hjärntumörer som de inte kan idag. I framtiden, CPA-lasrar kan ta bort rymdskräp genom att trycka ut det ur vår bana och till jordens atmosfär, där det kommer att brinna upp och inte kollidera med aktiva satelliter.
I många fall, de praktiska tillämpningarna ligger flera år eller till och med årtionden efter de ursprungliga fynden.
Albert Einstein skapade ekvationerna för lasern 1917, men det var inte förrän 1960 som Theodore Maiman först demonstrerade lasern. Isidor Rabi mätte först kärnmagnetisk resonans 1938. Han fick Nobelpriset i fysik 1944 för sin forskning, som ledde till uppfinningen av magnetisk resonanstomografi, eller MRI. Den första MR-undersökningen på en mänsklig patient ägde rum 1977.
Säkert, applikationer förtjänar mycket uppmärksamhet. Men innan du kan komma till dem, forskare måste först förstå de grundläggande frågorna bakom dem.
Termen fundamental vetenskap kan ge vissa det felaktiga intrycket att det inte riktigt påverkar deras liv eftersom det verkar långt ifrån något som kan relateras till dem. Vad mer, termen grundläggande har den icke-vetenskapliga definitionen av enkel som undergräver dess betydelse i samband med grundläggande vetenskap.
Vi måste ge forskare möjlighet genom finansiering och tid att bedriva nyfikenhetsbaserad, långsiktigt, grundvetenskaplig forskning. Arbete som inte har direkta konsekvenser för industrin eller vår ekonomi är också värdigt. Det går inte att säga vad som kan komma av att stötta ett nyfiket sinne som försöker upptäcka något nytt.
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.