
דניאל קלפנר
חתן פקס וולף בפיזיקה 2005

דניאל קלפנר
שייכות בעת הענקת הפרס:
המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, ארה"ב
נימוק למתן הפרס:
"על תרומות פורצות דרך בפיסיקה אטומית של מערכות מימן, לרבות המחקר במזר המימן, אטומי רידברג ועיבוי בוסה-אינשטיין".
שותפים לפרס:
ללא שותפים
פרופסור דניאל קלפנר תרם בארבעים וחמש השנים האחרונות תרומות בסיסיות וחשובות לפיסיקה האטומית ולאופטיקה הקוונטית תוך שימוש במימן ואטומים אלקליים דמויי מימן. הוא בנה מכשור חדשני, ביצע מדידות ספקטרוסקופיות בדיוק חסר תקדים וחקר תופעות קוונטיות חדשות.
בשנת 1960 פיתח ביחד עם נורמן רמזי את מזר (maser) המימן ששימש לאחר מכן כשעון אטומי בעל דיוק מדהים. לעבודה ראשונית זו יישומים בטווח רחב יותר: מהתזמון של אותות רדיו ב-long base line astronomy ועד למערכת המיקום הגלובלית (GPS) המבוססת על אותות מלוויינים.
בשנת 1970 החל קלפנר את עבודתו הראשונית בפיסיקת אטומי רידברג. לאטומים דמויי מימן מעוררים אלו מגוון תכונות מעניינות ביותר. קלפנר הציע ולאחר מכן אף הוכיח הלכה למעשה את התופעה שהקרינה הספונטנית מאטומים אלו מונחתת במערות בגודל התואם את אורך גל של הקרינה. היה זה צעד התחלתי חשוב ב-cavity Q.E.D, מחקר תכונות קרינה של אטומים בתחומים קטנים. המחקר של קלפנר על קרינת אטומי רידברג בשדות חשמליים ומגנטיים חזקים תרם לתובנה עמוקה של הקשר בין מערכות קוונטיות ו-“תופעות תוהו” קלאסיות.
קלפנר ושותפו תומס גרייטק מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT) היו בין החוקרים הראשונים שתפשו את תופעת הניוון הקוונטי בגזים בקירור יתר. לאחר מאמץ מחקר מתמשך של עשרים שנה, הצליחו למצוא עיבוי בוסה-אינשטיין (BEC) במימן בשנת 1998. אגב כך, פותחו כלים בעלי חשיבות מכרעת בגילוי של BEC באטומים אלקליים ע"י אריק קורנל, קארל וימן ווולפגנג קטרלי בשנת 1995. כלים אלו כוללים את הטכניקה של קירור באידוי, שפותח בשיתוף עם הרלד הס. בעבודתם בנושא פיתחו קלפנר ושותפיו תחום שלם חדש בפיסיקה. עיבוי בוסה-אינשטיין וכן עיבוי באטומים קרים פרמיוניים, המבוצעים עתה בצורות שונות במעבדות בכל העולם, מציגים סוג חדש של חומר הקיים בטמפרטורות הנמוכות ביותר שהושגו אי פעם. מחקר חומרים אלו פותח אופקים רחבים ונפלאים של מחקר בסיסי ויישומים פרקטיים.
בנוסף להישגיו המרשימים במחקר, קלפנר הנו מורה מסור של חוקרים ידועים רבים, שחלקם זכו להכרה מדעית בדרגות הגבוהות ביותר, כולל פרס נובל, שניתן לתלמידו ויליאם פיליפס בשנת 1997. כמו כן פרופסור קלפנר נענה והסכים להירתם למען טובת הציבור והיה חבר בוועדות רבות שחקרו נושאים חשובים בעלי היבטים מדעיים וחברתיים.
