Na noite de terça-feira, horário de Pequim, a Real Academia Sueca de Ciências realizou uma conferência de imprensa para anunciar que o Prêmio Nobel de Física de 2023 será concedido à Universidade Estadual de Ohio.Pierre Agostini, Instituto Max Planck de Óptica Quântica e Universidade de MuniqueFerenc Krausz e Universidade de Lund, SuéciaAnne L’Huillier, três cientistas, em reconhecimento às suas contribuições para a luz pulsada de attossegundos.


(Fonte: Real Academia Sueca de Ciências)

Antes da premiação, a indústria geralmente esperava que a física dos attosegundos fosse um tema quente este ano. Como o "cata-vento do Prêmio Nobel",O Prêmio Wolf de Física do ano passado também foi concedido a Ferenc Clausius, Anne Ruillier e ao professor Paul Corkum, da Universidade de Ottawa, por suas "contribuições pioneiras à ciência do laser ultrarrápido e à física de attossegundos".

Vale ressaltar que Ruilier éA quinta mulher cientista na história do Prêmio Nobel de Física, quando o comitê organizador ligou para ela na terça-feira para informá-la do prêmio, ela estava dando palestras na escola e desligou várias vezes.

Assim como o segundo com o qual estamos familiarizados, o attosegundo também é uma unidade de tempo, medida como 10⁻¹⁸ segundos (0,00000000000000001 segundos), o que é suficiente para mostrar quão curto é o intervalo. Funcionários do Prêmio Nobel declararam:Os três cientistas demonstraram um método de criação de pulsos de luz extremamente curtos que podem ser usados ​​para medir os processos rápidos pelos quais os elétrons se movem ou alteram sua energia. Os elétrons se movem muito rápido e já foram considerados “movimentos não rastreáveis”. A física do Attosecond quebra essa impossibilidade.


(Fonte: Instituto de Física, Academia Chinesa de Ciências, conta oficial do WeChat "China Optics")

Tudo começa comTudo começou em 1987, quando Anne Ruillier descobriu que quando a luz infravermelha do laser passa através de gases raros, são produzidos muitos tons diferentes de luz. Eles são causados ​​​​pela interação do laser com os átomos do gás, o que fornece energia extra a alguns elétrons, que é então emitida como luz. Ruillier continuou então a explorar este fenómeno, estabelecendo as bases para avanços subsequentes.

Em 2001, Pierre Agostini gerou e estudou com sucesso uma série de pulsos de luz contínuos,Cada pulso dura apenas 250 attosegundos. Ao mesmo tempo, Ferenc Clausius, em outro tipo de experimento, isolou com sucessoUm único pulso de luz pode durar 650 attossegundos, fazendo com que a largura do pulso de luz atinja níveis de attossegundos. Os esforços destes cientistas também permitiram aos seres humanos estudar vários processos físicos, químicos e biológicos em escalas de tempo extremamente curtas, e demonstraram valor potencial em campos como a medicina e a produção industrial.


(Visão geral da configuração experimental, fonte: Comitê Organizador do Prêmio Nobel)

Eva Olson, presidente do Comitê de Seleção do Prêmio Nobel de Física, comentou: “Agora podemos abrir a porta para o mundo eletrônico. A física do attosegundo nos dá a oportunidade de compreender os mecanismos governados por elétrons, e o próximo passo será explorá-los. "

A física do attossegundo de "tirar imagens do movimento dos elétrons"

Ao explicar o papel dos pulsos de luz ultracurtos, o exemplo favorito dos cientistas é o “obturador da câmera”. Pulsos de tamanhos diferentes são exatamente a “velocidade de pressionar o obturador”. Na década de 1980, os humanos empurraram a largura dos lasers de pulso para o reino do femtossegundo, permitindo-lhes desbloquearObservação do movimento molecular e atômico, enquanto o laser de attosegundo permite que os humanos observemO movimento dos elétrons em moléculas e átomos.

Bob Rosner, presidente da American Physical Society e professor da Universidade de Chicago, explicou:Assim como na construção de uma casa, podemos observar a construção gradativa da fundação, das paredes e do telhado, e a montagem das moléculas também tem esta ordem. O laser de attosegundo nos permite observar o processo de montagem molecular.

Em campos de aplicação práticos, os lasers de attosegundos também têm excelente valor de aplicação em muitos campos. Por exemplo, eles podem mostrar maior resolução em imagens médicas, e a "cirurgia de femtosegundo (correção da visão)" com a qual os investidores estão muito familiarizados também deverá melhorar ainda mais a precisão do corte. Também tem grande potencial nas áreas de materiais ópticos, semicondutores, etc. Como a física do attosegundo estuda o movimento dos elétrons, pode-se dizer que tudo no mundo pode passar para um nível superior com a ajuda desta tecnologia.


(Perspectivas para aplicação do laser de attosegundo em algumas áreas)

O Prêmio de Física também é o segundo prêmio Nobel deste ano.O Prémio Nobel da Química deste ano será entregue amanhã à mesma hora.