Arthur Ashkin

Arthur Ashkin (2. syyskuuta 1922 New York, New York, Yhdysvallat – 21. syyskuuta 2020) oli yhdysvaltalainen fyysikko, joka on tutkinut säteilynpainetta ja kehittänyt ensimmäisiä optisia pinsettejä. Hän osoitti optisten pinsettien käyttömahdollisuudet muun muassa atomien ja solutason elävien organismien tutkimuksessa. Ashkin sai vuonna 2018 työstään Nobelin fysiikanpalkinnon.

Elämä

Opinnoista Bell Labsille 
Arthur Ashkin syntyi Brooklynissä New Yorkissa vuonna 1922. Hän opiskeli Columbian yliopistossa, missä hän valmisti toisen maailmansodan aikana magnetroneja Yhdysvaltain asevoimien käyttöön. Hänet värvättiin myös asepalvelukseen, mutta hänen esimiehensä Sid Millman sai Ashkinin reservijoukkoihin, minkä ansiosta Ashkin työskenteli koko sota-ajan laboratoriossa.

Ashkin suoritti vuonna 1947 alemman korkeakoulututkinnon fysiikasta. Väitöskirja valmistui vuonna 1952 Cornellin yliopistoon. Samana vuonna hän aloitti Bell Labsilla, mihin Millman oli hänet houkutellut. Ashkin tutki aluksi mikroaaltoja mutta siirtyi vuonna 1961 lasereihin.

Tutkimustyö optisten pinsettien parissa 
Ashkin teki merkittävmmät löydöksensä, kun hän tutki säteilynpainetta. Holmdelin-toimipisteellä hän onnistui lasersäteen avulla työntämään mikromillimetrin kokoisia lateksipalloja vedenpinnan alle. Ashkin huomasi, että pallo siirtyi säteen laidalta ansaan sen keskelle. Hän suuntasi palloon toisen säteen toiselta puolelta, jolloin säteet pitivät pallon paikallaan. Ashkin oli näin suunnitellut ensimmäisen optisen pinsetin. Tuloksensa hän julkaisi vuonna 1970 Physical Review Letter -lehdessä.

Ashkin pyrki pyydystämään atomeita, mutta hän ei pystynyt saamaan atomeita tarpeeksi kylmiksi. 1970-luvulla tehtiin kuitenkin useita keksintöjä, jotka auttoivat myös Ashkinia tavoitteessaan. Hän aloitti uuden kollegansa Steven Chun kanssa vuonna 1984 uudet kokeet atomien nappaamiseksi. Ryhmä julkaisi kaksi vuotta myöhemmin tuloksensa. Se oli onnistunut luomaan ensimmäisen täysin toimivan atomeita nappaavan optisen pinsetin.

Ashkin jatkoi atomikokeiden jälkeen elävien organismien parissa. Hän tutki muun muassa tupakan mosaiikkivirusta, useita bakteereita, punasoluja ja leviä. Hän pystyi muokkaamaan optisten pinsettien avulla solun solulimaa ja soluelimiä. Ashkin julkaisi vuonna 1987 tutkimuksensa, jossa hän todisti, kuinka optiset pinsetit pystyvät tarttumaan bakteereihin niitä vahingoittamatta.

Ashkin jäi eläkkeelle vuonna 1992, mutta hän ei jättänyt tiedettä. Hänellä on kotonaan laboratorio, jossa on monia samoja laitteita kuin hänen tutkimusurallansa.

Merkitys ja tunnustukset 
Ashkin palkittiin vuonna 2018 Nobelin fysiikanpalkinnolla. Hän jakoi sen Gérard Mouroun ja Donna Stricklandin kanssa. Ashkin on 96-vuotiaana vanhin Nobel-palkittu. Nobel-komitea nosti Ashkinin saavutuksista esiin optisten pinsettien mahdollisuudet elävien organismien tutkimisessa. Ashkinin keksintöä on käytetty monissa biologisissa tutkimuksissa, ja sen avulla pystytään mittaamaan DNA-molekyyliä ja solun sisäisiä tapahtumia.

Lähteet 

Yhdysvaltalaiset fyysikot
Nobelin fysiikanpalkinnon saajat
Vuonna 1922 syntyneet
Vuonna 2020 kuolleet