חזרה לרשימה
על הזוכה
מקבל פרס ישראל לשנת תשע"ד בתחום חקר הפיזיקה.
פרופ' מרדכי שגב הוא חוקר מצטיין בתחומים רבים ומגוונים של האופטיקה המודרנית. תרומותיו והישגיו המדעיים נוגעים בבעיות עיוניות עמוקות, בניסויים חדשניים וגם ביישומים טכנולוגיים עתידיים בעלי פוטנציאל שימושי בכיוונים מגוונים.
פרופ' שגב תרם, וממשיך לתרום, תרומות מדעיות מכריעות בתחומי המחקר הרבים שעסק בהם. הוא השאיר את חותמו במיוחד על חקר הסוליטונים, שהם מעין תופעות של גלים מבודדים, החורגים מהנעשה בסביבתם המידית. למחקר זה השלכות רבות על כמה תחומים בפיזיקה ובטכנולוגיה. הישגיו של פרופ' שגב נגעו הן בתאוריה הן בניסויים עיקריים בשדה מחקר זה.
התכנים בעמוד
נימוקי השופטים
פרופ' חיים הררי, יו"ר, פרופ' איתמר וילנר, פרופ' דן שכטמן
ועדת השופטים לפרס ישראל בחקר הפיזיקה לשנת תשע"ד ממליצה פה אחד לבחור את פרופ' מרדכי שגב לחתן פרס ישראל בתחום זה לשנת תשע"ד.
פרופ' מרדכי שגב הוא חוקר מצטיין בתחומים רבים ומגוונים של האופטיקה המודרנית. תרומותיו והישגיו המדעיים נוגעים בבעיות עיוניות עמוקות, בניסויים חדשניים וגם ביישומים טכנולוגיים עתידיים בעלי פוטנציאל שימושי בכיוונים מגוונים.
פרופ' שגב תרם, וממשיך לתרום, תרומות מדעיות מכריעות בתחומי המחקר הרבים שעסק בהם. הוא השאיר את חותמו במיוחד על חקר הסוליטונים, שהם מעין תופעות של גלים מבודדים, החורגים מהנעשה בסביבתם המידית. למחקר זה השלכות רבות על כמה תחומים בפיזיקה ובטכנולוגיה. הישגיו של פרופ' שגב נגעו הן בתאוריה הן בניסויים עיקריים בשדה מחקר זה.
נוסף על כך עוסק שגב בין השאר בתופעות חדשניות המתגלות כאשר קרינה אלקטרומגנטית, הכוללת את כל תופעות האופטיקה, באה במגע עם חומר, וכאשר נוזלים משונעים ע"י אור. הוא תרם גם לחקר גבישים המגיבים לאור, ולפיתוח שיטות שיאפשרו בעתיד תכנון מיקרוסקופים שביצועיהם יחרגו מעבר לכל הידוע עד כה. תחום חדשני זה הוא אחד התחומים המרתקים כיום בכמה משטחי המדע, והמטרה בו היא שימוש בחדשנות פיזיקלית כדי לחקור תופעות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות שלא התאפשר עד כה לעקוב אחריהן באמצעים המקובלים.
תרומותיו המחקריות של פרופ' שגב הקנו לו מעמד בכיר בכמה מהאוניברסיטאות המעולות ביותר בארה"ב עוד בטרם חזר ארצה והחל לשמש פרופסור בטכניון. עבודותיו המדעיות התפרסמו בטובי העיתונים המדעיים בעולם ומצטטים אותן חוקרים מכל רחבי תבל, באלפי מאמרים מדעיים. שגב זכה גם לכמה פרסים בינלאומיים יוקרתיים ונבחר לחבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים. תלמידיו משמשים פרופסורים באוניברסיטאות מובילות בארץ ובעולם ותורמים גם לחינוך המדעי במערכת החינוך בישראל.
התעוזה המדעית של פרופ' שגב והידע המעמיק שלו מובילים שוב ושוב לרעיונות מהפכניים ולתוצאות מרתקות ורבות משמעות.
לפיכך בחרה הוועדה פה אחד בפרופ' שגב לקבל את פרס ישראל בתחום חקר הפיזיקה לשנת תשע"ד.
קורות חיים
מרדכי (מוטי) שגב – פרופסור מחקר בפקולטה לפיזיקה בטכניון – הוא מבכירי החוקרים בעולם בתחומי האלקטרו-אופטיקה והלייזרים. הוא השיג כמה מפריצות הדרך החשובות בתחום בשלושת העשורים האחרונים, והרחיב את הידע הבסיסי בהבנת האינטראקציות בין אור לחומר. כמה מתגליותיו סללו את הדרך ליישומים חשובים בתחומי האלקטרו-אופטיקה, הלייזרים והמיקרוסקופיה. פרופסור שגב הדריך עשרות תלמידי מחקר, ורבים מהם משמשים היום פרופסורים במוסדות אקדמיים.
מרדכי שגב מתגורר בחיפה, נשוי לטל, והם הורים ליאיר, טמיר וירון.
לימודים והשתלמויות
1985 תואר בוגר בהנדסת חשמל, הטכניון, חיפה (בהצטיינות)
1990 תואר דוקטור בהנדסת חשמל, הטכניון, חיפה
תפקידים אקדמיים בארץ
1998– פרופסור בפקולטה לפיזיקה, הטכניון, חיפה (מ-2009 בדרגת פרופסור מחקר)
תפקידים אקדמיים בחו"ל
1990–1994 עמית מחקר, המכון הטכנולוגי של קליפורניה, ארה"ב
1994–2000 פרופסור להנדסת חשמל, אוניברסיטת פרינסטון, ניו ג'רזי, ארה"ב
תפקידים אחרים
2002–2008 עורך תחום האופטיקה הלא-לינארית בכתב העת Optics Letters
2009 יו"ר כינוס CLEO/QELS, הכינוס המוביל בתחום האופטיקה והלייזרים
פרסים ואותות הוקרה עיקריים
1986 פרס סמולין לחבר מצטיין בסגל ההוראה הזוטר, הטכניון, חיפה
1994 מלגת אלון לחוקרים מתחילים (ויתר על המלגה)
1997 נבחר לעמית החברה האמריקנית לאופטיקה
2000 נבחר לעמית החברה האמריקנית לפיזיקה
2003 פרס ע"ש טאוב למחקר, הטכניון, חיפה
2007 פרס לאלקטרוניקה קוונטית, האגודה האירופית לפיזיקה EPS
2007, 2013 פרס החדשנות ע"ש הרשל ריץ', הטכניון, חיפה
2008 פרס מפעל הפיס למדעים ע"ש לנדאו, ישראל
2009 פרס מקס בורן, האגודה האמריקנית לאופטיקה OSA
2011 נבחר לחבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים
2014 פרס ארתור ל' שאבלוב, האגודה האמריקנית לפיזיקה APS
מפעל חיים
"מגיל אפס אהבתי מדעים. כבר בגיל בית ספר יסודי שיחקתי עם ניסויים בבית ובשכונה, והיה אך טבעי שגם אמשיך ללימודים בתחום המדעים", אומר פרופסור מרדכי שגב (סקג'ו). הוא נולד ברומניה ב-1958, וכשהיה בן שלוש עלו עמו הוריו ארצה והשתקעו בחיפה. רוב ילדותו גר ב"שיכוני המפונים" – שכונת מצוקה בפאתי נווה שאנן − שם התפרנסו הוריו בדוחק, אביו היה סנדלר ואמו מטפלת בילדים. ב-1976 סיים את לימודיו במגמה הריאלית בתיכון עירוני ג' ובשירותו בצה"ל שימש קצין חי"ר בחטיבת הנח"ל. לאחר השחרור פנה ללימודי הנדסת חשמל בטכניון. אף שעבד לפרנסתו במקביל ללימודיו, הצליח לסיים בהצטיינות את התואר הראשון בשבעה סמסטרים והמשיך למסלול ישיר לדוקטורט באופטיקה לא-ליניארית. במקביל ללימודיו המשיך בשירות מילואים אינטנסיבי, גם בימי מלחמת לבנון הראשונה, שבה שימש מפקד יחידת סיור.
ב-1990, לאחר סיום הדוקטורט, יצא שגב להשתלם במכון הטכנולוגי של קליפורניה אצל פרופסור אמנון יריב, אשר אותו הוא מכנה "אבי האלקטרו-אופטיקה בישראל, והאבא המדעי שלי". במעבדתו של יריב החל שגב לעסוק בחקר סוליטונים – חבילות גלים בעלות תכונות של חלקיקים. שגב הוכיח כי סוליטונים של אור יכולים להתקיים בשלושה ממדים בחומרים מסוימים, וייצר אלומות אור שאינן מתפזרות – בדומה לחרבות האור בסרטי "מלחמת הכוכבים". בהמשך גילה אפשרות לייצר סוליטונים מאור רגיל המופק ממנורת שולחן, בלי צורך בלייזר כלל. מחקרים אלו קידמו מאוד את תחום האופטיקה הלא-לינארית ושינו רבות מן התפיסות שהיו מקובלות בו.
לאחר סיום ההשתלמות בקליפורניה נענה להצעה מטעם אוניברסיטת פרינסטון האמריקנית להצטרף לצוות חוקריה, ובה עשה את רוב מחקר הסוליטונים והתקדם במהירות בסולם הדרגות האקדמי. לאחר שהבשילו התנאים לשובו ארצה העביר ב-1998 את המעבדה שלו לטכניון.
בין שאר תחומי המחקר שעסק בהם, החל שגב לעסוק בחקר התנועה של גלים לא-ליניאריים בגבישים פוטוניים, כלומר גבישים שבהם משתנה שבירת האור באופן מחזורי, וגילה תופעות חדשות רבות ששינו את פני המחקר בתחום זה.
ב-2007 פרצו שגב ותלמידיו דרך חדשה נוספת בתחום האופטיקה: הם הוכיחו בניסוי תיאוריה בת כחמישים שנה של הפיזיקאי האמריקני, חתן פרס נובל, פיליפ אנדרסון. אנדרסון חישב בשעתו כי אי-סדר בגביש עשוי לחסום לגמרי מעבר אלקטרונים ולהפוך חומר מוליך למבודד (תופעה המכונה "לוקליזציה על-שם אנדרסון"). "אנחנו היינו הראשונים שהוכיחו בניסוי כי החיזוי הזה נכון במערכות מחזוריות כלשהן (גבישים). הניסוי שלנו היה עם גלי אור בגביש פוטוני – אולם הוא משליך על כל מערכת גלים מחזורית", מסביר שגב. "הגילוי הזה עורר הדים רבים בקהילה המדעית, ולקח אותנו לכיוונים חדשים ומעניינים". בהמשך הצליחו שגב ותלמידיו להוכיח כי שלא כהנחה הרווחת, כשהאי-סדר במרחב משתנה אקראית גם בזמן, אפשר להשתמש בתכונות אי-סדר בתוך הגביש דווקא להגברת ההולכה שלו, ולסיוע למעבר אור מהיר יותר.
פריצת דרך נוספת שהושגה במעבדתו של פרופ' שגב - ממש בשנה האחרונה - הייתה פיתוח גבישים פוטוניים מיוחדים הנקראים מבודדים טופולוגיים, המוליכים אור רק לאורך השפה, באופן שהאור ממשיך תמיד בדרכו ואינו מתפזר אפילו בנוכחות אי-סדר.
שגב מייחד מקצת זמנו גם למחקר יישומי, בעיקר לתחומי המדע והביטחון. הוא פיתח עם עמיתיו שיטה לשפר את הרזולוציה של מיקרוסקופים, וכן פיתח מיקרופון על בסיס אופטי המיועד לסינון רעשי רקע. "מה שמעניין אותי הוא המחקר הבסיסי. אני לא מחפש להתעשר אלא לתרום לביטחון המדינה ולכלכלתה", אומר שגב. "כמו כן, בהחלט מעניין אותי לראות תוצר של מחקר בסיסי הופך למוצר".
בשנים האחרונות הוענקו לשגב פרסים יוקרתיים על פריצות הדרך שהשיג, בהם פרס לנדאו, פרס האלקטרוניקה הקוונטית מטעם האגודה האירופית לפיזיקה, פרס מקס בורן מטעם האגודה האמריקנית לאופטיקה ופרס שאבלוב מטעם האגודה האמריקנית לפיזיקה. אלה הפרסים הגבוהים ביותר של שלוש האגודות בכל תחומי הלייזרים והאופטיקה. פרופסור שגב קיבל גם את הדרגה האקדמית הגבוהה ביותר בטכניון – פרופסור מחקר.
גאוותו הגדולה היא על הישגיהם של תלמידי המחקר שצמחו במעבדתו. שישה-עשר מתלמידי הדוקטורט והפוסט-דוקטורט שהדריך משמשים היום פרופסורים באוניברסיטאות בישראל ובחו"ל ורבים אחרים מועסקים במשרות בכירות בתעשיית הטכנולוגיה העילית.
"המדע הישראלי יכול להתחרות בכבוד בכל מקום בעולם, ואיכות הסטודנטים שלנו לתארים מתקדמים גבוהה מאוד", אומר שגב. "אנחנו לא יכולים להתחרות במשאבים של מדינות אחרות, לכן עלינו לטפח את היצירתיות. אווירת המחקר בישראל נהדרת, ואני מאוד שמח שחזרתי לארץ. חוץ מזה, בישראל גם ילד שהגיע ממצוקה כלכלית יכול להגיע רחוק. אני ההוכחה לכך".
פרסומים נבחרים
-
- 1992: Spatial solitons in photorefractive media, Physical Review Letters (with B. Crosignani, A. Yariv and B. Fischer)
- 1993: Observation of self-trapping of an optical beam due to the photorefractive effect, Physical Review Letters (with G. Salamo, G. Duree, and others)
- 1994: Steady state spatial screening-solitons in photorefractive media with external applied field, Physical Review Letters (with B. Crosignani, P. DiPorto and others)
- 1997: Self-trapping of incoherent white light, Nature (with M. Mitchell)
- 1997: Three dimensional spiraling of interacting spatial solitons, Physical Review Letters (with M. Shih and G. Salamo)
- 1999: Optical spatial solitons and their interactions: universality and diversity, Science (with G. Stegeman)
- 2000: Modulation instability and pattern formation in spatially incoherent light beams, Science (with D. Kip, M. Soljacic and others)
- 2003: Observation of two-dimensional discrete solitons in optically-induced nonlinear photonic lattices, Nature (with J. W. Fleischer, N. K. Efremidis, and D. N. Christodoulides)
- 2005: Observation of random-phase lattice solitons, Nature (with O. Cohen, G. Bartal, and others)
- 2006: Wave and defect dynamics in nonlinear photonic quasi-crystals, Nature (with B. Freedman, G. Bartal and others)
- 2007: Transport and Anderson Localization in disordered two-dimensional Photonic Lattices, Nature (with T. Schwartz, G. Bartal and S. Fishman)
- 2010: Observation of parity-time symmetry in optics, Nature Physics (with C.E. Ruter, K.G. Makris and others)
- 2012: Nondiffracting accelerating wave packets of Maxwell’s equations, Physical Review Letters (with I. Kaminer, R. Bekenstein, and J. Nemirovsky)
- 2012: Sparsity-based single-shot sub-wavelength coherent diffractive imaging, Nature Materials (with A. Szameit. Y. Shechtman, E. Osherovich and others)
- 2012: Hyper-transport of light and stochastic acceleration by evolving disorder, Nature Physics (with L. Levi, Y. Krivolapov, and S. Fishman)
- 2013: Photonic Floquet topological insulators, Nature (with M.C. Rechtsman, Y. Plotnik, J.M. Zeuner and others).