.
Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για το 2023 απονεμήθηκε στους
Pierre Agostini, Ferenc Krausz και Anne L’Huillier. Τα πειράματά τους μας
έδωσαν νέα εργαλεία για να εξερευνήσουμε τον κόσμο των ηλεκτρονίων στο
εσωτερικό των ατόμων και των μορίων, χρησιμοποιώντας εξαιρετικά σύντομους
παλμούς φωτός που μετριούνται σε αττοδευτερόλεπτα.
.
Ένα αττοδευτερόλεπτο (attosecond = 10^-18 sec) είναι μια
απίστευτα σύντομη μονάδα χρόνου – τόσο σύντομη που υπάρχουν τόσα
αττοδευτερόλεπτα σε ένα δευτερόλεπτο όσα ήταν τα δευτερόλεπτα από τότε που
γεννήθηκε το σύμπαν! Αυτή η μικροσκοπική μονάδα χρόνου είναι κρίσιμη για τη
μελέτη των ταχέων διαδικασιών κατά τις οποίες τα ηλεκτρόνια κινούνται ή
αλλάζουν ενεργειακή στάθμη.
.
Η εργασία της Anne L’Huillier (1987) έθεσε τα θεμέλια για
αυτόν τον τομέα. Ανακάλυψε ότι όταν ένα υπέρυθρο laser μεταδίδεται μέσω ενός
ευγενούς αερίου, παράγει διάφορες αρμονικές φωτός.
.
Ο Pierre Agostini προχώρησε ένα βήμα παραπέρα το 2001,
παράγοντας μια σειρά από διαδοχικούς παλμούς φωτός, καθένας από τους οποίους
διαρκούσε μόλις 250 αττοδευτερόλεπτα. Περίπου την ίδια εποχή, ο Ferenc Krausz
απομόνωσε έναν μοναδικό παλμό φωτός που διήρκεσε 650 αττοδευτερόλεπτα.
.
Αυτοί οι εξαιρετικά σύντομοι παλμοί φωτός επιτρέπουν στους
επιστήμονες να καταγράφουν εικόνες από διεργασίες στο εσωτερικό ατόμων και
μορίων που ήταν προηγουμένως αδύνατο να παρατηρηθούν. Φανταστείτε να μπορείτε
να δείτε πώς κινούνται τα ηλεκτρόνια μέσα σε ένα άτομο, σχεδόν σαν να
καταγράφετε ένα βίντεο υψηλής ταχύτητας του υποατομικού κόσμου.
.
Οι πιθανές εφαρμογές είναι τεράστιες. Στην ηλεκτρονική, η
κατανόηση της συμπεριφοράς των ηλεκτρονίων στα υλικά θα μπορούσε να οδηγήσει σε
πιο αποδοτικές συσκευές. Στην ιατρική διάγνωση, οι παλμοί των αττοδευτερολέπτων
θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την ταυτοποίηση διαφορετικών μορίων,
ανοίγοντας πόρτες σε νέες διαγνωστικές τεχνικές.
.
Η Eva Olsson, πρόεδρος της Επιτροπής Νόμπελ Φυσικής, δήλωσε:
“Μπορούμε τώρα να ανοίξουμε την πόρτα στον κόσμο των ηλεκτρονίων. Η Φυσική
αττοδευτερολέπτων μας δίνει την ευκαιρία να κατανοήσουμε μηχανισμούς που
διέπονται από ηλεκτρόνια. Το επόμενο βήμα θα είναι η αξιοποίησή τους”.