Depuis l'annonce que j'ai remporté le prix Nobel de physique pour l'amplification d'impulsions modulées, ou CPA, il y a eu beaucoup d'attention sur ses applications pratiques.

Il est compréhensible que les gens veuillent savoir comment cela les affecte. Mais en tant que scientifique, J'espère que la société s'intéressera également à la science fondamentale. Après tout, vous ne pouvez pas avoir les applications sans la recherche motivée par la curiosité. En savoir plus sur la science — la science pour la science — mérite d'être soutenu.

Gérard Mourou, mon co-récipiendaire du prix Nobel, et j'ai développé le CPA au milieu des années 1980. Tout a commencé lorsqu'il s'est demandé si nous pouvions augmenter l'intensité du laser par ordre de grandeur ou par des facteurs de mille. Il était mon directeur de doctorat à l'Université de Rochester à l'époque. Mourou a suggéré d'étirer une impulsion ultracourte de lumière de faible énergie, l'amplifier puis la compresser. En tant qu'étudiant diplômé, Je devais gérer les détails.

Un objectif pour révolutionner la physique des lasers

L'objectif était de révolutionner le domaine de la physique des lasers à haute intensité, un domaine fondamental de la science. Nous voulions que le laser nous montre à quel point les changements de lumière à haute intensité sont importants, et comment la matière affecte la lumière dans cette interaction.

Il m'a fallu un an pour construire le laser. Nous avons prouvé que nous pouvions augmenter l'intensité du laser par plusieurs ordres de grandeur. En réalité, Le CPA a conduit aux impulsions laser les plus intenses jamais enregistrées. Nos découvertes ont changé la compréhension du monde sur la façon dont les atomes interagissent avec la lumière à haute intensité.

Il a fallu environ une décennie avant que les utilisations pratiques courantes aujourd'hui ne soient finalement envisagées.

De nombreuses applications pratiques

Parce que les impulsions de haute intensité sont courtes, le laser n'endommage que la zone où il est appliqué. Le résultat est précis, des coupes nettes idéales pour les matériaux transparents. Un chirurgien peut utiliser le CPA pour trancher la cornée d'un patient lors d'une chirurgie oculaire au laser. Il coupe proprement les parties en verre de nos téléphones portables.

Les scientifiques utilisent ce que nous savons des lasers à haute intensité et travaillent sur un moyen d'utiliser les lasers CPA les plus intenses pour accélérer les protons.

Avec un peu de chance, un jour, ces particules accélérées aideront les chirurgiens à éliminer les tumeurs cérébrales qu'ils ne peuvent pas faire aujourd'hui. À l'avenir, Les lasers CPA pourraient éliminer les déchets spatiaux en les poussant hors de notre orbite et dans l'atmosphère terrestre, où il brûlera et n'entrera pas en collision avec des satellites actifs.

Dans de nombreux cas, les applications pratiques sont en retard de plusieurs années, voire de plusieurs décennies, sur les découvertes originales.

Albert Einstein a créé les équations du laser en 1917, mais ce n'est qu'en 1960 que Theodore Maiman a fait la première démonstration du laser. Isidor Rabi a mesuré pour la première fois la résonance magnétique nucléaire en 1938. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1944 pour ses recherches, qui a conduit à l'invention de l'imagerie par résonance magnétique, ou IRM. Le premier examen IRM sur un patient humain a eu lieu en 1977.

Certainement, les applications méritent beaucoup d'attention. Avant de pouvoir les atteindre, les chercheurs doivent d'abord comprendre les questions fondamentales qui les sous-tendent.

Le terme science fondamentale peut donner à certains la fausse impression qu'il n'affecte pas vraiment leur vie, car il semble très éloigné de tout ce qui leur concerne. Quoi de plus, le terme de base a la définition non scientifique de simple qui sape son importance dans le contexte de la science fondamentale.

Nous devons donner aux scientifiques la possibilité, grâce à un financement et à du temps, de poursuivre des recherches fondées sur la curiosité, long terme, recherche en sciences fondamentales. Un travail qui n'a pas de ramifications directes pour l'industrie ou notre économie en vaut également la peine. On ne sait pas ce qui peut venir de soutenir un esprit curieux qui essaie de découvrir quelque chose de nouveau.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.