Fysiikan Nobel optisten kuitujen ja valokennojen kehittäjille

Video: Fysiikan Nobel tietoliikenteen ja kuvaustekniikoiden kehittäjille

Fyysikot Charles K. Kao, Willard S. Boyle ja George E. Smith jakavat vuoden 2009 fysiikan Nobelin palkinnon.

He ovat tutkineet ja kehittäneet valokuituja tietoliikenteessä ja ccd-kuvakennoja, jotka ovat yleisiä esimerkiksi digitaalisissa kameroissa.

Keksinnöt ovat ratkaisevasti edistäneet nykyajan tietoliikennettä ja kuvaustekniikoita.

Kao laski 1966 tarkasti, kuinka valosignaaleja voisi välittää valokuitujen avulla.

Hyvin puhtaasta lasista tehty kuitu pystyisi välittämään signaaleja yli sadan kilometrin päähän.

Vielä 1960-luvun alussa signaalit kantoivat valokuiduissa vain noin 20 metriä.

Nykyään kuidut mahdollistavat hyvin nopean laajakaistaisen tiedonsiirron esimerkiksi internetissä.

Valo kuljettaa digitaalisesti yhä suuremman osan kaikesta puhelin – ja dataliikenteestä.

Tekstiä, kuvia ja videokuvaa voi kuljettaa kuiduissa murto-osa sekunnissa maapallon toiselle puolelle.

Digitaalisen kuvauksen mahdollistavat Boylen ja Smithin keksimät ccd-kennot.

Ccd perustuu ns. valosähköiseen vaikutukseen, jonka teoreettisen perustan esitti fyysikko Albert Einstein jo 1905.

Einstein sai siitä fysiikan Nobelin palkinnon 1921.

Valosähköinen ilmiö tarkoittaa sähkömagneettisen säteilyn, kuten näkyvän valon tai röntgensäteilyn, kykyä irrottaa elektroneja pinnoista. Ilmiö havaitaan useimmin metalleilla.

ccd:tä kehitettäessä tärkeää oli suunnitella ilmaisin, joka voi lukea signaaleja isosta määrästä pikseleitä lyhyessä ajassa.

Pikseleiden määrät ovat enemmän tai vähemmän tuttuja kaikille digitaalisia kameroista käyttäneille.

Valokuvaus on mullistunut ccd:n ansiosta täysin 2000-luvun taitteesta lähtien. Ccd on kameroiden sähköinen silmä.

Ccd:tä käytetään myös lääketieteen sovelluksissa, esimerkiksi elimistön kuvauksessa ja mikrokirurgiassa.

Tutkijat käyttävät lukemattomissa muissa sovelluksissa ccd-kuvausta.

Avaruuden etäisistä kohteista ja valtamerten syvyyksistä on saatu uusia tarkkoja kuvia ccd-tekniikan ansiosta.

Palkituista Kao on syntynyt 1933 ja on englantilais-kiinalainen, Boyle ja Smith yhdysvaltalaisia.

Kaon työpaikka on televiestinnän laboratorio Harlowissa Britanniassa ja Hong Kongin kiinalainen yliopisto.

Boyle työskentelee Bellin laboratorioissa Murray Hillissa New Jerseyssä kuten myös Smith.

Boyle on syntynyt 1924, Smith 1930

Kao saa puolet kymmenen miljoonan kruunun summasta eli vajaat puoli miljoonaa euroa. Boyle ja Smith jakavat toisen puolen.

Ruotsin tiedeakatemia kertoo kemian Nobelin palkinnon saajan tai saajat keskiviikkona.

Helsingin Sanomat | hs.online@hs.fi