阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin,1922年9月2日—2020年9月21日),出生于美国纽约
布鲁克林,诺贝尔物理学奖得主,美国国家科学院院士,美国国家工程院院士,
贝尔实验室退休研究员。
人物生平
1922年9月2日,阿瑟·阿什金出生于美国纽约布鲁克林。
1942年—1945年,在哥伦比亚辐射实验室工作,同时在军队服役。
1947年,获得哥伦比亚学院(哥伦比亚大学的本科文理学院)物理学学士学位。
1952年,获得康奈尔大学核物理学博士学位。
1952年,加入美国电话电报公司贝尔实验室,开始从事微波领域的研究,随后转向激光研究。
1984年,当选为美国国家工程院院士。
1992年,从贝尔实验室退休。
1996年,当选为美国国家科学院院士。
2018年,因其在光镊及其在生物系统中的应用方面的贡献,获得诺贝尔物理学奖。
2020年9月21日,在新泽西州拉姆森去世,享年98岁。
主要成就
科研成就
在贝尔实验室期间,阿瑟·阿什金进行了大量关于非线性光学、光纤、参量振荡器和参量放大器、非线性光学以及激光捕获的研究。他在1960年代与同事共同发现了压电晶体中的光折变效应,并首次观察到连续波激光谐波产生和参量放大。他们还开创了光纤非线性光学领域。阿瑟·阿什金在激光辐射压力应用该领域的工作,开创了使用光学梯度力捕获和操纵小型介电颗粒的方法。
阿瑟·阿什金发明了光镊,这种工具能够用激光束抓取颗粒、原子、病毒和其他活细胞。这项突破最初是作为光通信研究的副产品出现的,特别是非线性光学系统的研究。通过对先进激光光学的研究,阿瑟·阿什金发现了使用高功率激光的光学“压力”来控制微观颗粒的能力。1987年,阿瑟·阿什金使用光镊成功捕获活细菌而不伤害它们。他所开创的光镊技术被广泛用于研究生命的机械过程。
阿瑟·阿什金的研究基于基础的激光物理和光纤中的非线性现象。通过研究非线性和凯尔效应在材料(如玻璃纤维)中的影响,他认识到在非线性材料中自聚焦和自捕获光的能力。通过利用辐射压力的能力,阿瑟·阿什金成功实现了对宏观颗粒的操控。
荣誉表彰
社会任职
阿瑟·阿什金生前是国际电气与电子工程师学会成员。
个人生活
阿瑟·阿什金是
东欧犹太移民的儿子。他的父亲伊萨多尔(Isador)是来自当时属于俄罗斯的
敖德萨的孤儿,而他的母亲安娜(Anna)来自当时属于
奥匈帝国的加利西亚省。伊萨多尔于1910年在他十九岁生日之前不久移民到美国。在抵达
埃利斯岛时,他的姓氏从阿什肯纳西(Ashkenasy)被美国化为阿什金(Ashkin)。伊萨多尔在他成长的孤儿院接受了牙科技师的培训,后来在曼哈顿下东区建立了自己的牙科实验室,专门制作牙科假体。安娜曾在布鲁克林的红钩区短暂担任秘书,后来成为家庭主妇,抚养阿瑟和他的兄弟姐妹在布鲁克林的弗拉特布什长大。
阿瑟·阿什金有三个兄弟姐妹,一个妹妹露丝(Ruth),一个哥哥朱利叶斯(Julius),以及早逝的长姐格特鲁德(Gertrude)。露丝在纽约市立学院学习希腊语和拉丁语,后来成为纽约市小学系统中的教师。朱利叶斯成为了一名物理学家,是一位非常有天赋的学生,早早毕业并与当时许多著名物理学家密切合作,包括
理查德·费曼(Richard Feynman)、
爱德华·泰勒(Edward Teller)和
汉斯·贝特(Hans Bethe)。
阿瑟·阿什金追随哥哥的脚步,在哥伦比亚大学攻读物理学本科。第二次世界大战中断了他的学业。在被征召入信号兵团后,他被分配到哥伦比亚辐射实验室担任技术员,参与制造高功率磁控管以支持战争。他回忆说,那些年对他来说是非常重要的,帮助他发展了实验技能。1947年从哥伦比亚大学毕业后,他进入康奈尔大学攻读核物理学博士学位,像他的哥哥一样。那时,朱利叶斯已经参与了
曼哈顿计划,并与费曼密切合作。阿瑟·阿什金半开玩笑地回忆说,他一生都生活在哥哥的阴影下,哥哥是家里最聪明的人。
在康奈尔大学期间,阿瑟遇到了他后来的妻子艾琳(Aline),她当时是化学专业的本科生。
人物评价
阿瑟·阿什金是一位极具创造力的人,深受同事们的钦佩和喜爱(Arthur Ashkin was an exceptionally creative person who was greatly admired and liked by his colleagues)。(《
美国国家科学院院刊》评)
许多人认为阿瑟·阿什金是“激光辐射压之父”(Many consider Ashkin the father of laser radiation pressure)。(
美国光学学会评)
阿瑟·阿什金被许多人认为是“光学捕获”之父,他是激光科学领域的巨人之一。(
科学网评)