10月23日上午，深圳大學“大師面對面”系列講座第十講在粵海校區(qū)匯星樓2號廳開講。2018年諾貝爾物理學獎獲得者，中國科學院外籍院士、美國國家工程院院士、俄羅斯科學院外籍院士、奧地利科學院外籍院士、意大利林琴國家科學院外籍院士杰哈·阿爾貝特·穆魯以“極端光學——連接光學與基礎高能物理的橋梁，邁向仄秒（10-21 s）與澤瓦（1021 W）科學的第一步”為題，講述了極端光學的發(fā)展歷程及其在該領域的演變與前沿應用。深圳大學副校長周輝、北京大學物理學院副院長顏學慶，深圳大學人力資源部、黨委宣傳部、物理與光電工程學院等單位負責人和200余名師生聆聽講座。
杰哈·阿爾貝特·穆魯是著名超短超強激光物理學家，是電子工程與高能激光領域的先驅之一，開拓了激光在醫(yī)療、工業(yè)、前沿基礎科學研究領域的應用，做出了諸多開創(chuàng)性貢獻。因與合作者唐娜·斯特里克蘭共同發(fā)明了啁啾脈沖放大技術（chirped pulse amplification，CPA），榮獲2018 年諾貝爾物理學獎，開辟了實現(xiàn)超高功率激光的新途徑，將激光與物質相互作用推進到相對論和極端相對論領域。
講座上，穆魯詳細回顧了極端光學的發(fā)展歷程，從1960年Theodore Maiman教授發(fā)明首臺激光器開始，到現(xiàn)代超高強度激光的突破性進展，全面展示了這一領域的演變和其前沿應用。極端光學作為利用超短脈沖和超高強度激光研究極端物理條件下光學現(xiàn)象的前沿學科，已經(jīng)取得了顯著進展。
穆魯指出，超短脈沖激光具有極高的峰值功率、溫度和壓力，可產(chǎn)生多種高能粒子束及輻射。自1960年Theodore Maiman教授發(fā)明首臺激光器以來，激光技術不斷演進，從鎖模（mode locking）和Q開關（Q-switching）等基礎技術，到啁啾脈沖放大（CPA）的突破性發(fā)明，推動了激光在多個領域的廣泛應用，例如精確調控原子的速度和溫度、將粒子加速至近光速等。穆魯教授詳細介紹了他與Donna Strickland共同發(fā)明的啁啾脈沖放大（CPA）技術，該技術通過臨時拉伸、放大和壓縮激光脈沖，從而有效避免了放大過程中產(chǎn)生的非線性效應，大幅提高了超短脈沖激光的峰值功率。這一技術為飛秒激光在眼科治療、粒子加速以及高能物理研究等領域帶來了重大突破。
穆魯還用生動的類比來說明高能粒子加速，指出粒子加速就像沖浪者被波浪推動，激光場產(chǎn)生的波浪推動粒子前進。這種尾場加速（wakefield acceleration）方法依賴于激光在等離子體中激發(fā)的等離子體波，在氣體和固體中取得了重要進展，是未來高能加速器的重要方向之一。他特別提到MYRRHA項目，這是一個基于相對論質子加速器的跨學科項目，旨在利用加速器驅動系統(tǒng)（ADS）來實現(xiàn)核廢料嬗變（Transmutation），減少核廢料壽命并提升核能的安全性。
穆魯探討了極端光學技術在癌癥治療、放射性藥物生產(chǎn)、核醫(yī)學診斷等方面的潛在應用，并展望了其在能源開發(fā)和太空垃圾清理領域的前景，尤其在清潔核能生產(chǎn)方面，包括通過釷循環(huán)促進能源生產(chǎn)，以及核廢料嬗變技術。此外，穆魯還展望了飛秒激光技術向仄秒時代的潛力，這將使得激光的峰值功率有望達到澤瓦級別，從而為觀測電子和亞原子粒子的超快動力學過程、研究物質與反物質的產(chǎn)生、真空破裂現(xiàn)象及高能γ射線暴提供全新的實驗手段。
穆魯總結道，極端光學能夠創(chuàng)造多種極端條件和環(huán)境，為未來的科學研究和社會發(fā)展提供無限可能與機遇。這一領域的持續(xù)發(fā)展和創(chuàng)新，將為人類帶來更多的科技進步和社會福祉。
在問答交流環(huán)節(jié)，穆魯與現(xiàn)場師生展開交流，就師生提出的極端光學前沿應用領域，如飛秒激光在醫(yī)學中的應用，在核聚變與裂變研究中的技術前景與挑戰(zhàn)，以及其在超構表面領域的潛力等問題作出精彩解答。他特別鼓勵學生們在科研道路上勇于探索，尤其是要大力支持女性科學家的培養(yǎng)與發(fā)展，鼓勵更多女性參與到物理學和工程學的研究中，為科學領域注入更多多樣性和創(chuàng)新力量，推動學科進步。
講座結束后，周輝為穆魯頒發(fā)紀念禮物并合影留念。
“大師面對面”系列講座已連續(xù)舉辦十場，是深圳大學自2022年10月起打造的學術講座品牌活動，主題圍繞黨的二十大報告提出的“科技創(chuàng)新、科教興國、人才強國”戰(zhàn)略，內容涵蓋“師德師風、教書育人、黨史法制、心理健康”等，力求達到文理兼?zhèn)?，學術交流和教化育人并舉的目標，現(xiàn)已成為學校具有影響力的學術交流平臺和講座品牌。
（黨委宣傳部 楊瀅瀾 物理與光電工程學院 孔祥華）
