Szwedzka Królewska Akademia Nauk ogłosiła nazwiska trojga tegoroczny laureatów Nagrody Nobla z fizyki. To Pierre Agostini, Ferenc Krausz i Anne L’Huillier. Zostali uhonorowani za attosekundową fizykę, umożliwiającą obserwację procesów fizycznych w bardzo krótkiej skali czasowej.
Królewska Szwedzka Akademia Nauk wyróżniła tegoroczną nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki Francuza Pierre Agostiniego z uniwersytetu w Ohio w USA, Węgra Ferenca Krausza, pracującego na uniwersytecie w niemieckim Monachium oraz urodzoną we Francji Anne L’Huillier związaną z uniwersytetem w szwedzkim Lund.
Wyróżniono ich za metody doświadczalne, które z pomocą attosekundowych impulsów światła pozwalają badać dynamikę elektronów. Jak podkreśla akademia, troje laureatów dało ludzkości nowe narzędzia do badania zachowania elektronów w atomach i cząsteczkach.
Jak pisze w uzasadnieniu Królewska Szwedzka Akademia Nauk, Pierre Agostini, Ferenc Krausz i Anne L’Huillier pokazali, jak wytworzyć skrajnie krótkie impulsy światłą, by wykorzystać je do badania szybkich procesów, w wyniku których elektrony poruszają się lub zmieniają energię. Tak szybkie procesy normalnie zlewają się w naszych oczach jak klatki filmu. By je obserwować, potrzebujemy wyjątkowych technologii. W skali elektronów zmiany następują w ciągu dziesiątych części attosekundy. Jak sobie wyobrazić taki czas? Attosekunda jest tak krótka, że w jednej sekundzie jest ich mniej więcej tyle, ile sekund... w całych dziejach Wszechświata. Laureaci opracowali metody wytwarzania impulsów światłą tak krótkich, że ich długość można porównać do attosekund. To umożliwiło obrazowanie procesów w tej skali czasowej, która umożliwia śledzenie procesów zachodzących we wnętrzu atomów i cząsteczek.
Electrons movements in atoms and molecules are so rapid that they are measured in attoseconds. An attosecond is to one second as one second is to the age of the universe.#NobelPrize pic.twitter.com/5Bg9iSX5eM
NobelPrizeOctober 3, 2023
Wyróżnione odkrycie miało swój początek w 1987 roku, kiedy Anne L’Huillier odkryła szereg efektów towarzyszących transmisji światłą lasera w podczerwieni przez gaz szlachetny. Oddziaływanie światła z atomami gazu powodowało przechodzenie niektórych elektronów na wyższy poziom energetyczny, po którym następowała emisja światła. W 2001 roku Pierre Agostini zdołał wytworzyć i badać serie impulsów światła, z których każdy trwał około 250 attosekund. Mniej więcej w tym samym czasie Ferenc Krausz, pracując przy innym rodzaju eksperymentu zdołał izolować pojedynczy błysk, trwający około 650 attosekund. Trzeba przy tym pamiętać, że elektron obiega jądro atomu w czasie około 150 attosekund.
Te prace otworzyły drzwi do badań świata elektronów, pozwoliły na prowadzenie eksperymentów z procesami, których wcześniej nie dało się śledzić. To po raz pierwszy dało szanse zrozumienia mechanizmów, które tymi procesami rządzą i być może w przyszłości, także ich praktycznego wykorzystania. Wśród dziedzin, które wykorzystają attofizykę wymienia się choćby elektronikę, gdzie pomoże w kontroli zachowania elektronów w różnych materiałach, czy diagnostykę medyczną do identyfikacji różnych cząsteczek.
Urodzona we Francji Anne L'Huillier pracuje na uniwersytecie w szwedzkim Lund od 1992 roku. Telefon z informacją o przyznaniu jej nagrody zadzwonił, kiedy miała wykład. Dopiero podczas przerwy L'Huillier oddzwoniła pod numer z wyświetlacza i okazało się, że jest to numer Komitetu Noblowskiego.
Jest ona piątą kobietą, która dostała Nobla z fizyki. Pierwszą była Maria Skłodowska-Curie, która wraz z mężem Piotrem zostali laureatami nagrody Nobla w dziedzinie fizyki dokładnie 120 lat temu.
Oglądaj ogłoszenie laureatów:
W 2022 roku Szwedzka Królewska Akademia Nauk uhonorowała trzech naukowców. Nagrodą podzielili się Alain Aspect z Francji, John Clauser z USA i Anton Zeilinger z Austrii - naukowcy zajmujących się mechaniką kwantową.
Jutro poznamy laureata Nagrody Nobla z chemii, natomiast w czwartek sekretarz Akademii Szwedzkiej ogłosi laureata literackiej Nagrody Nobla.
W piątek uwaga świata przeniesie się do Oslo, gdzie Norweski Komitet Noblowski przyzna Pokojową Nagrodę Nobla.