朱棣文與諾貝爾獎（二）

綜合報導 / 台北市

　　在美籍美華裔科學家朱棣文獲得諾貝爾物理獎後，華裔人士獲得諾貝爾獎的人數已經累積到了五位，巧合的是這五位華裔諾貝爾得主都與物理學有關，最早期的楊振寧和李政道，是以「宇稱不守恆理論」研究獲獎，丁肇中因為發現了「J粒子」間接證明某種夸克的存在而獲獎，李遠哲研究的領域是化學物理，結果以在氣體動力學的重大貢獻得獎，今年朱棣文以「雷射冷卻捕捉原子」的研究方法獲獎，事實上，朱博士的研究領域和幾位物理學前輩都有著密切關係，到底什麼是「雷射冷卻捕捉原子」？

　　1925年，愛因斯坦延續印度科學家玻色的研究工作，而提出「玻色愛因斯坦凝聚」理論，從理論上提出原子群可以被凝聚在一起的可能性，到了1950年代，年輕而傑出的中國物理學家楊振寧，以幾年的時間，嘗試在實驗室中把原子凝聚現象實現出來，可惜沒有完成；再經過四十幾年的時間，玻愛凝聚現象，終於藉由華裔物理學家朱棣文的實驗方法，被人類捕捉出來。

　　朱棣文的實驗方法是利用雷射光束來冷卻原子，減緩原子的活動速度，進而加以捕捉成群，以便觀察各種原子的活動現象。為了更清楚瞭解，「雷射冷卻捕獲原子」的實驗技術，我們實地造訪了國內最早引進這一項實驗方法的清華大學物理系實驗室，這個實驗室由兩位麻省理工學院畢業的物理學博士余怡德和徐琅共同主持。

　　簡單地說，這一套「都卜勒冷卻磁光陷阱系統」，就是把雷射光經由一連串的校正、定向、分光、穩頻、放大，再利用反射鏡，把一束光折射成為六個垂直面體的六束光，進而把一群銣原子凝聚在一起，這一套系統除了上述的陷阱雷射之外，還有一個幫浦雷射，可以協助把跑掉的原子捕捉回來。

　　原子群在兩種雷射光的陷阱和捕捉之下，很快地集中在一起，形成一個高密度、低活動力的原子群。這種光學麥芽糖的價值還沒有被開發出來，但是朱棣文這一套原子凝聚的實驗方法，卻已經在光學、物理學、生物學和量測領域裡發揮了廣泛的效用。除了這三種實用價值以外，徐琅博士幾年前在麻省理工學院，也聽過朱棣文的演講，談到這種實驗技術在生物科技上的妙用。

　　由於這種雷射鑷子，它可以操控生物體內最細小的分子，換句話說，它就可以當做手術刀一般，把生物體內的遺傳因子DNA進行切割重組，這對生物學而言，極有可能引發一場巨大的生物進化革命，朱棣文這一套巧妙結合光學和原分子動能的實驗方法，無異為全世界的物理實驗工作者，開闢了一條便利而實用的道路。目前很多物理實驗室，都已經使用他這一套實驗方法。

　　朱棣文這一次以技術性的實驗方法，打破歷年來諾貝爾物理獎，只有理論發明才能獲獎的神話，可見他的發明主題的重要性，有人形容他的發明是物理實驗方法的重大革命，不但為物理研究者點燃了一盞明燈，也為物理實驗者開啟了一扇智慧和便利的窗口。

新聞來源：華視新聞