Premiul Nobel pentru Fizică 2023 pentru oamenii de știință care au iluminat lumea electronilor – Știință Știri

Academia Regală Suedeză de Științe i-a acordat Premiul Nobel pentru Fizică 2023 Pierre Agostini de la Universitatea de Stat din Ohio (SUA), Ferenc Krausz de la Institutul Max Planck pentru Optică Cuantică și Universitatea din München (Germania) și Anne L’Huillier de la Universitatea Lund (Suedia) „prin metode experimentale care generează impulsuri de lumină de attosecunde (10⁻¹⁸ s) pentru studiul dinamicii electronilor în materie”.

Cei trei câștigători au fost recunoscuți pentru experimentele lor, care au oferit umanitate instrumente noi pentru a explora lumea electroni în interiorul atomilor și moleculelor. Ei au demonstrat o modalitate de a crea impulsuri de lumină extrem de scurte care pot fi folosite pentru a măsura procesele rapide în care electronii se mișcă sau schimbă energia.

Laureații Nobel au dezvoltat instrumente ușoare pentru a pătrunde în lumea electronilor. / © Johan Jarnestad/Academia Regală Suedeză de Științe

Ființele umane percep evenimentele care au loc cu viteză mare ca și cum s-ar scurge una în alta, în același mod în care un film compus din imagini statice este perceput ca o mișcare continuă. Dacă vrem să investigăm evenimente cu adevărat scurte, avem nevoie de tehnologie specială.

În lumea electronilor, schimbările au loc în câteva zecimi de a attosecundăo valoare atât de scurtă încât sunt atâtea într-o secundă câte secunde au fost de la nașterea universului.

Imagini ale interiorului atomilor și moleculelor

Experimentele laureaților au produs impulsuri de lumină atât de scurte încât sunt măsurate în aceste unități foarte mici, demonstrând că attosecundele pot fi folosite pentru a oferi imagini ale proceselor din structurile la scară atomică și moleculară.

În 1987, Anne L’Huillier (Paris-Franţa, 1958) a descoperit că mulţi nuante ușoare diferit atunci când transmite luminii laser infraroșii printr-un gaz nobil. Fiecare ton este o undă luminoasă cu un anumit număr de cicluri pentru fiecare ciclu de lumină laser.

Ele se datorează interacțiunii sale cu atomii de gaz, care oferă unor electroni un plus de energie care este emisă sub formă de lumină. Anne L’Huillier a continuat să exploreze acest fenomen, punând bazele pentru noi progrese.

În 2001, tot francezul Pierre Agostini a reusit sa produca si sa cerceteze o serie de impulsuri luminoase consecutive, în care fiecare puls a durat doar 250 de attosecunde. În același timp, Ferenc Krausz (Mór-Hungría, 1962) a lucrat cu un alt tip de experiment, unul care a permis izola un singur impuls de lumină care a durat 650 attosecunde.

Urmați procese ultra-rapide

Contribuțiile câștigătorilor au făcut posibilă investigarea proceselor atât de rapid, încât anterior erau imposibil de urmărit.

“Acum putem deschide ușa către lumea electronilor. Fizica atosecundei ne oferă posibilitatea de a înțelege mecanismele guvernate de electroni. Următorul pas va fi să le folosim”, spune el. Eva Olssonpreședinte al Comitetului Nobel pentru Fizică.

Există aplicații potențiale în multe domenii diferite. În ElectronicăDe exemplu, este important să înțelegeți și să controlați modul în care se comportă electronii într-un material. În plus, impulsurile de attosecundă pot fi utilizate pentru a identifica diferite molecule, cum ar fi în diagnosticul medical.

Al cincilea premiu Nobel pentru fizică

De când în 1901 a început să fie acordat Premiul Nobel pentru Fizică, înzestrat în prezent cu 11 milioane de coroane suedeze, doar cinci femei l-au primit: Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963), Donna Strickland (2018, care a primit recent Medalia de aur CSIC), Andrea Ghez (2020) iar acum, în 2023, Anne L’Huillier.

Câștigătoarea Premiului Nobel Anne L’Huillier cu studenții de la Universitatea Lund (Suedia) după ce a aflat vestea premiului. / EFE/EPA/Ola Torkelsson SUEDIA OUT

Drepturi: Creative Commons.