Cercetătorii Pierre Agostini, Ferenc Krausz şi Anne L’Huillier au fost recompensaţi marţi cu premiul Nobel pentru fizică pe anul 2023, potrivit unui anunţ făcut de Hans Ellegren, secretarul general al Academiei Regale Suedeze de Ştiinţe, informează site-ul nobelprize.org.
Cei trei cercetători au fost premiaţi pentru „metode experimentale care generează attosecunde (a 10 la puterea minus 18 parte dintr-o secundă – n.red.) de impulsuri luminoase pentru studierea dinamicii electronilor în cadrul materiei”, potrivit comunicatului oficial publicat de Comitetul Nobel.
Experimentele celor trei laureaţi au oferit omenirii noi instrumente pentru a explora universul electronilor din interiorul atomilor şi moleculelor. Pierre Agostini, Ferenc Krausz şi Anne L’Huillier au demonstrat valabilitatea unei metode pentru a crea impulsuri luminoase extrem de scurte, care pot fi utilizate pentru a măsura procesul rapid prin care electronii se deplasează sau îşi modifică energia.
Evenimentele cu desfăşurare rapidă par că decurg unele din altele atunci când sunt percepute de oameni, la fel ca atunci când un film format din imagini statice este perceput ca o mişcare continuă. Dar dacă vrem să cercetăm evenimentele cu adevărat scurte, atunci avem nevoie de o tehnologie specială. În lumea electronilor, schimbările se produc în câteva zecimi de attosecundă – o attosecundă este atât de scurtă, încât într-o singură secundă există mai multe attosecunde decât numărul total al secundelor care au trecut de la naşterea Universului.
Experimentele realizate de cei trei laureaţi au produs impulsuri luminoase atât de scurte încât au fost măsurate în attosecunde, demonstrând astfel că acele impulsuri pot fi folosite pentru a furniza imagini ale proceselor ce au loc în interiorul atomilor şi moleculelor.
În 1987, Anne L’Huillier a descoperit că mai multe nuanţe de lumină au apărut atunci când a trimis un laser luminos în infraroşu printr-un gaz nobil. Fiecare nuanţă este o undă luminoasă cu un număr dat de cicluri pentru fiecare ciclu din lumina laser. Ele sunt cauzate de interacţiunea laserului cu atomii din gaz şi oferă unora dintre electroni o energie suplimentară care este emisă, apoi, sub formă de lumină. Anne L’Huillier a continuat să exploreze acest fenomen, punând bazele unor descoperiri ulterioare.
În 2011, Pierre Agostini a reuşit să producă şi să investigheze o serie de impulsuri luminoase consecutive, în cadrul căreia fiecare impuls dura doar 250 de attosecunde. În acelaşi timp, Ferenc Krausz lucra la un alt tip de experiment, care a făcut posibilă izolarea unui singur impuls luminos ce a durat 650 de attosecunde.
Contribuţiile celor trei laureaţi Nobel din 2023 au permis cercetarea unor procese care sunt atât de rapide, încât erau imposibil de urmărit până atunci.
„Acum putem să deschidem uşa care ne separă de lumea electronilor. Fizica attosecundelor ne oferă posibilitatea de a înţelege mecanismele care sunt guvernate de electroni. Următorul pas va fi acela de a-i utiliza”, a declarat Eva Olsson, preşedinta Comitetului Nobel pentru Fizică.
Există mai multe aplicaţii potenţiale în domenii diferite. În electronică, de exemplu, este important să se înţeleagă şi să se controleze felul în care electronii se comportă într-un material. Impulsurile care durează câteva attosecunde pot fi utilizate, de asemenea, pentru identificarea unor molecule diferite, inclusiv în diagnosticarea medicală.
Pierre Agostini este un cercetător franco-american care şi-a obţinut doctoratul la Universitatea Aix-Marseille din Franţa. El este în prezent profesor la Ohio State University din oraşul american Columbus.
Ferenc Krausz, cercetător cu cetăţenie austriacă şi ungară, s-a născut în 1962 în oraşul Mor din Ungaria. A obţinut diploma de doctorat la Universitatea de Tehnologie din Viena în 1991, fiind în prezent directorul Institutului Max Planck pentru Optică Cuantică din oraşul german Garching şi profesor la Universitatea Ludwig-Maximilians din Munchen.
Franţuzoaica Anne L’Huillier, născută în 1958 la Paris, a obţinut doctoratul în 1986 la Universitatea Pierre şi Marie Curie din Paris. Ea este în prezent profesoară la Universitatea Lund din Suedia.
În 2022, premiul Nobel pentru fizică a fost atribuit cercetătorilor Alain Aspect, John F. Clauser şi Anton Zeilinger pentru descoperiri revoluţionare în domeniul mecanicii cuantice.
Cu excepţia distincţiei acordate în domeniul economiei, premiile Nobel au fost create de magnatul suedez Alfred Nobel (1833-1896), inventatorul dinamitei.
În 2023, fiecare premiu Nobel va fi însoţit de un cec în valoare de 11 milioane de coroane suedeze (986.000 de dolari).