Nhà vật lý đoạt giải Nobel sắp đến Việt Nam

Tuần lễ trao giải VinFuture được đánh giá là một trong những sự kiện quan trọng nhất của cộng đồng khoa học, công nghệ toàn cầu, nơi quy tụ các “ngôi sao khoa học” của thế giới đương đại. Tại đây, chủ nhân của các giải thưởng danh giá với tổng giá trị lên tới 4,5 triệu USD sẽ lộ diện.

Một trong các thành viên của Hội đồng giải thưởng VinFuture, giáo sư Mourou, là chủ nhân giải Nobel Vật lý 2018. Ông và nhà khoa học nữ Donna Strickland cùng nhận 1/2 giải thưởng cho phương pháp tạo ra những xung quang học cực ngắn cường độ cao. 1/2 giải thưởng còn lại được trao cho nhà vật lý Arthur Ashkin với phát minh nhíp quang học.

Mourou nhấn mạnh đến sự đam mê khi được hỏi về lời khuyên dành cho các nhà khoa học trẻ trong Tuần lễ Nobel ở Stockholm, Thụy Điển, năm 2018.

“Tôi nghĩ mình chỉ có một lời khuyên cho những sinh viên thực sự muốn dấn thân vào khoa học và làm nghiên cứu: Bạn phải đam mê. Nếu không, bạn nên làm thứ gì đó khác. Điều này phải xuất phát từ trái tim vì sẽ cực kỳ khó khăn. Tôi cần nói thêm rằng không chỉ bạn mà gia đình cũng sẽ cảm thấy khó khăn vì bạn cứ luôn nghĩ tới nghiên cứu của mình, do bạn quá đam mê”, ông nói.

Ngoài ra, Mourou cho rằng nhà khoa học cũng cần có khả năng chịu đựng việc ở trong phòng thí nghiệm suốt thời gian dài, phải thật kiên nhẫn, kiên trì và tập trung.

Mourou sinh ra tại Albertville, Pháp, năm 1944. Ông có cơ hội tiếp xúc sớm với vật lý vì cha làm việc trong một công ty điện lực ở dãy Alps. Cả hai thường xuyên trò chuyện về điện, dòng điện, ampe, hiệu điện thế, máy biến áp và những thứ tương tự. Cha Mourou luôn giải thích cho ông chúng hoạt động như thế nào.

Ông học vật lý tại Đại học Grenoble, sau đó là Đại học Pierre-et-Marie-Curie ở Paris, nơi ông nhận bằng tiến sĩ năm 1973. Một thời gian sau, ông chuyển đến Mỹ và trở thành giáo sư Đại học Rochester. Tại đây, ông làm việc cùng nghiên cứu sinh Strickland về xung laser. Công trình mang tính đột phá của họ xuất bản năm 1985.

Trước đó, các nhà khoa học vẫn loay hoay tìm cách khuếch đại các xung laser năng lượng cao mà không làm hỏng thiết bị khuếch đại. Với cách tiếp cận khéo léo, Mourou và Strickland thành công tạo ra những xung laser cường độ cao cực ngắn mà không phá hủy vật liệu khuếch đại.

Đầu tiên, họ kéo giãn các xung laser để giảm sức mạnh cực đại, sau đó khuếch đại chúng, cuối cùng là nén lại. Nếu một xung bị nén trong thời gian nhất định và trở nên ngắn hơn, thì sẽ có nhiều ánh sáng hơn tập trung trong cùng một không gian nhỏ, từ đó khiến cường độ của xung tăng lên đáng kể. Kỹ thuật mới phát minh của Strickland và Mourou, gọi là khuếch đại xung laser cực ngắn (CPA), nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn cho các tia laser cường độ cao sau đó.

CPA hiện được ứng dụng trong vật lý, hóa học và y học để khoan và phẫu thuật với độ chính xác cao, giúp thực hiện những ca phẫu thuật mắt cho hàng triệu người mỗi năm. Với những xung laser cường độ cao chỉ kéo dài một femto giây (một phần triệu của một phần tỷ giây – thời gian cần thiết để sóng ánh sáng truyền qua chiều rộng của sợi tóc người), kỹ thuật mới có thể làm sáng tỏ các sự kiện trước đây có vẻ như xảy ra tức thời, hoặc các sự kiện ở cấp hạ nguyên tử. Các chuyên gia vẫn đang phát hiện thêm những ứng dụng từ CPS trong nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp khác nhau.

Mourou thành lập Trung tâm Khoa học Quang học Cực nhanh tại Đại học Michigan, Ann Arbor, năm 1988. Ông trở lại Pháp vào năm 2005 và làm giám đốc Phòng thí nghiệm Quang học Ứng dụng tại Đại học École Polytechnique đến năm 2008. Ông giúp thúc đẩy khoa học laser ở châu Âu thông qua việc đề xuất thành lập Cơ sở hạ tầng Ánh sáng Cực mạnh gồm ba cơ sở tại Cộng hòa Czech, Romania và Hungary.

Ngoài giải Nobel, Mourou còn nhận được nhiều giải thưởng danh giá khác như giải R. W. Wood của tổ chức OSA (1995), giải Điện tử Lượng tử của Hiệp hội Quang tử thuộc Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (2004), giải Arthur L. Schawlow về khoa học laser của Hiệp hội Vật lý Mỹ (2018).

“Tôi luôn tin rằng khoa học nên được dùng để gắn kết mọi người. Tôi là người tin tưởng mạnh mẽ vào điều này. Giống như trong âm nhạc, mọi người nói cùng một ngôn ngữ. Khoa học cũng vậy. Trong khoa học, tất cả chúng ta đều nói cùng một ngôn ngữ, giải quyết những vấn đề như nhau và nỗ lực khiến thế giới này trở nên tốt đẹp hơn”, Mourou chia sẻ.