A Donna Theo Strickland è stato conferito il premio Nobel per la fisica nel 2018 per l’invenzione di una tecnica con cui amplificare enormemente la potenza dei laser

Talento, passione e anche un pizzico di fortuna. Come spesso accaduto nella storia, anche nei successi scientifici di Donna Theo Strickland e Gerard Mourou il caso ha giocato la sua parte: i due ricercatori, vincitori del Nobel per la fisica nel 2018, devono infatti parte della loro scoperta a una circostanza molto fortunata e particolare. Cioè il fatto che un cavo che teneva in mano, componente fondamentale del laser a cui stava lavorando, si ruppe casualmente in due frammenti della lunghezza giusta per far funzionare la macchina producendo la luce più intensa mai generata fino a quel momento.

Facciamo un passo indietro per approfondire la conoscenza della protagonista di questa storia. Donna Theo Strickland nacque il 27 maggio 1959 a Guelph, nell’Ontario, in Canada. Suo padre era un ingegnere elettrico, e sua madre un’insegnante di inglese. In base a quanto racconta la famiglia, quando Donna Theo era piccola, il padre, durante una visita all’Ontario Science Centre, le mostrò il grande laser del museo, predicendo che sarebbe diventato uno strumento fondamentale per gli sviluppi tecnologici del futuro. Il tempo gli avrebbe dato ragione.

Il percorso di Donna Theo Strickland verso il Premio Nobel iniziò quattro decenni fa, con una decisione improvvisa. Quando era ancora studentessa alle scuole superiori venne attratta dalla descrizione di un corso sui laser all’Università McMaster nell’Ontario. Donna Theo racconta che si sentì subito attratta dalla possibilità dell’utilizzo dei laser, ma, ancora di più, dal fatto che fossero “molto divertenti”: la futura scienziata proseguì ad approfondire l’argomento fino al dottorato, quando le fu affidato l’incarico
di sviluppare un’idea avuta dal collega Gerard Mourou: espandere l’impulso di luce laser, poi amplificarlo e infine comprimerlo di nuovo. Un processo che avrebbe potuto permettere di produrre un impulso di potenza molto più elevata. Un’idea affascinante, ma difficile da rendere in pratica. “Il mio dottorato non fu facile”, ricorda in proposito Donna Theo; tuttavia, dopo i primi insuccessi, arrivò la svolta decisiva. Poiché parte della sfida consisteva nel trovare un modo per calcolare la distanza sufficiente per espandere gli impulsi laser, Donna Theo lo risolse utilizzando un cavo in fibra ottica lungo 1,4 chilometri.

Il risultato aprì effettivamente le porte a una generazione di laser a impulsi sempre più potenti, che da allora divennero onnipresenti nella ricerca e nell’industria. Guardando al futuro, le applicazioni in divenire per la “chirped pulse amplification” – così fu battezzata la tecnica inventata da Donna Theo e Gerard – potrebbero, per esempio, servire per realizzare futuri acceleratori di particelle in miniatura. La portata scientifica della tecnica, come già accennato, è stata premiata con il massimo riconoscimento scientifico: il Nobel per la Fisica 2018, assegnato a Donna Theo Strickland, Gérard Mourou e Arthur Ashkin per aver introdotto “innovazioni rivoluzionarie nel campo della fisica dei laser”, ha riconosciuto al laser lo status di strumento insostituibile nella vita di tutti i giorni. Basti pensare, per esempio, a molti degli oggetti che ci circondano, tra cui lettori di codici a barre, tracce di un dvd o trasporto dei dati all’interno di una fibra ottica.