Nositelé Nobelovy ceny za fyziku 2001 naučili jednohlasně zpívat atomy

O Nobelovu cenu za fyziku se dělí dva Američané a Němec

Letošní nejprestižnější ocenění v oboru fyziky – Nobelovu cenu – si rozdělí Wolfgang Ketterle původem z Německa a Američané Eric Cornell a Carl Wieman za přínos k takzvané Boseově-Einsteinově kondenzátu. Podle Švédské královské akademie vědci „naučili jednohlasně zpívat atomy“ a jejich práce tak přinese „revoluční uplatnění při přesných měřeních a v nanotechnologii“.

Objev trojice vědců, z nichž nejmladšímu je teprve 39 let a nejstarší letos dosáhl padesátky, umožní studium fundamentálních kvantových mechanických procesů. Již nyní lze předpovědět zlepšení přesnosti velmi precizních měření a aplikaci ve zpracování kvantových informací. Aplikace jejich výzkumu je možné očekávat v mnoha oblastech bádání, kde se využití atomového BEC stane standardním nástrojem v experimentálních laboratořích.

Výsledky jejich výzkumu lze mimo jiné využít při výrobě atomového laseru, jenž by v budoucnosti mohl kreslit mikroskopické počítačové obvody. Ty by byly mnohem menší než současné, čímž by mohly být vyvinuty extrémně rychlé, výkonné a kompaktní počítače. Odborníci rovněž předpokládají, že by nový objev mohl vést k výzkumu nových materiálů, které by byly odolnější, lehčí a jejichž výroba by byla levnější. Výsledky „revoluční aplikace BEC“ se tedy dotknou nejen oboru litografie, nanotechnologie a holografie.

Cílem nanotechnologie je přesné ovládání jednotlivých atomů a molekul tak, aby vznikl nějaký zamýšlený mikroskopický objekt, například integrovaný obvod, čip, tisíckrát menší než obvody vyráběné dosud běžnou technologií.

Američané Cornell (39) z Národního ústavu pro standardizace a technologii (NIST) v coloradském Boulderu a Wieman (50) z Coloradské univerzity vedli společný výzkumný ústav při NIST a Coloradské univerzitě. Ketterle (43) z Massachusettského technického institutu (MIT) se před svým příchodem do MIT v roce 1990 věnoval výzkumům v Německu. Nezávisle na Cornellovi a Wiemanovi se Ketterle věnoval experimentům s atomy sodíku.

Eric Cornell se narodil v roce 1961 v Palo Alto ve státě Kalifonie. Doktorát z fyziky získal v roce 1990 na MIT. Od roku 1992 je mimořádným profesorem na Coloradské univerzitě. Je držitelem různých vědeckých cen a od roku 2000 členem Národní akademie věd USA.

Carl Wieman se narodil v roce 1951 v Corvallisu ve státě Oregon. Doktorát z fyziky získal v roce 1977 na Standfordově univerzitě, kde je i řádným profesorem. Wieman, jenž je od roku 1995 členem Národní akademie věd USA, je taktéž čestným doktorem Chicagské univerzity a přednáší na Oxfordské univerzitě v Británii.

Podle výpočtu indického fyzika Bosea o částečkách světla a podle stejných výpočtů Alberta Einsteina se Cornellovi a Wiemanovi podařilo v roce 1995, tedy 70 let po Boseově teorii, vyvinout v krátké době BEC.

Wolfgang Ketterle se narodil v roce 1957 v Heidelbergu. Doktorát z fyziky získal v roce 1986 na univerzitě v Mnichově a dále vystudoval Institut kvantové optiky Maxe-Plancka v Garchingu.

Ve svých výzkumech získal Ketterle pomocí dvou oddělených BEC, které se mohly navzájem prolínat, velmi čisté interferenční vzorky. Tento experiment dokázal, že kondenzát obsahoval naprosto uspořádané atomy. Ketterle také vytvořil proud malých „kapek BEC“, jenž se podvolil gravitační síle. Tento objev lze pokládat za jednoduchý „laserový paprsek“ používající hmotu namísto světla.Dva Američané – Eric Cornell a Carl Wieman – a německý vědec Wolfgang Ketterle získali letošní Nobelovu ceny za fyziku. Byli oceněni za přínos k tzv. Bose-Einsteinově kondenzaci a za fundamentální studie vlastností kondenzátu. Jejich výzkumy se mohou revolučním způsobem uplatnit v oborech, jako je přesné měření nebo nanotechnologie.

Celá trojice se podělí o finanční odměnu 10 milionů švédských korun (asi 35 mil. Kč), která je s letošní Nobelovou cenou spojena.

Novým majitelům budou ceny za fyziku odevzdány 10. prosince letošního roku ve Stockholmu.

LN,  9. 10. 2001