诺贝尔物理学奖得主中的外籍华人(三)
报告,由美国总统奥巴马提名,2009年1月至2013年5月朱棣文出任美国能源部长。
朱棣文所从事的科学研究,是世界上最尖端的激光致冷捕捉技术。
在原子与分子物理学中,研究气体的原子与分子相当困难,因为它们即使在室温下,也会以每秒上百千米的速度朝四面八方移动,唯一可行的方法是冷却,然而,一般冷却方法会让气体凝结为液体进而结冻。
从1983年开始,朱棣文就着迷于原子冷却技术的研究,1985年发表第一篇学术论文,1987年到1992年间,他在斯坦福大学实验室利用激光束冷却气体,制造出了接近绝对零度(零下273摄氏度)的低温,大大减慢了原子速度,从而使原子变得非常容易俘获,开创了用激光冷却并捕捉原子的方法。
这种激光致冷方法,是利用激光的辐射压力对中性气体原子的热运动产生阻尼,使原子速度减慢,温度降低,通俗一点来说,是将激光进行适度调谐,使光子在撞向原子后弹开,带走一部分能量,从而降低温度,当然,不是所有的激光都能制冷,只有精确调谐的才可以。
朱棣文的此项研究成果为帮助人类了解放射线与物质之间的相互作用,特别是深入理解气体在低温下的量子物理特性开辟了道路,激光致冷技术有着非常广泛的实际用途,可以用来做精确测量,特别是做“重力测量”;人们还可以利用此技术做成重力分析图,由此解开地球上的许多谜团:例如观察油田的内层、勘探海底或地层内的矿物质,在生物科技上可以解读去氧核糖核酸(DNA)的密码;科学家还可以借此研究“原子激光”,制造精密的电子元件;也可以测量万有引力,进一步发展太空宇航系统,进行准确的地面卫星定位,科学家们普遍认为,这的确是一个了不起的研究成果。
朱棣文因此被誉为“能抓住原子”的人,凭借这项创举朱棣文与菲利普斯(美国)、科昂·塔努吉(法国)一起获得了1997年的诺贝尔物理学奖。
诺贝尔物理学奖的获得,为朱棣文带来了全球声誉,他说服一些大企业捐资,由他亲自主持,在斯坦福修建了世界上第一个Bio—x实验室,这也是当前世界上最先进的Bio-X实验室;他还创建了精密测量实验室、玻色一爱因斯坦实验室等世界顶级物理实验室,在这些实验室中,朱棣文迎来送往,一批又一批科学新秀在他的指导下成长起来。
朱棣文除了1997年获得的诺贝尔物理奖外,1987年获美国物理学会在激光光谱领域的布洛依达奖,1993年获费塞尔国王国际科学奖,1994年获美国物理学会在激光科学领域的获亚瑟萧洛奖及美国光学学会的威廉梅格斯奖。
朱棣文在掌管劳伦斯·伯克利实验室后,朱棣文即把研究重点转到新型的生化能源、人工光合作用和太阳能等一系列“绿色工程”上,最近几年在朱棣文的领导下,该实验室主要研究将太阳能电力转换成化学燃料和创造或改善有机体,再将有机体转为化学燃料,使美国成为全球替代能源和再生能源的主要研究国家之一,朱棣文还希望能制造出新一代微生物,这种微生物经基因改造可以制造较自身需要还要多的酒精或燃油,就像微生物为白蚁将纤维素变成能量的过程一样,朱棣文并非痴人说梦,他已要求劳伦斯·伯克利实验室进行研究,此外,他还大力提倡政府引进措施,减少排放温室气体,提倡把环保理念引进家庭生活。
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