Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki 2023 otrzymali Pierre Agostini, Ferenc Krausz i Anne L’Huillier „za metody eksperymentalne generujące attosekundowe impulsy światła do badania dynamiki elektronów w materii.”
Eksperymenty ze światłem pozwalają uchwycić najkrótsze chwile
Trzej Laureaci Nagrody Nobla z fizyki 2023 zostali wyróżnieni za swoje eksperymenty, które zapewniły ludzkości nowe narzędzia do badania świata elektronów wewnątrz atomów i cząsteczek. Pierre Agostini, Ferenc Krausz i Anne L’Huillier pokazali, jak wytworzyć niezwykle krótkie impulsy światła, które można wykorzystać do pomiaru szybkich procesów, w których elektrony poruszają się lub zmieniają energię.
W postrzeganiu przez ludzi szybko zmieniające się zdarzenia nakładają się na siebie, podobnie jak film składający się z nieruchomych obrazów jest postrzegany jako ciągły ruch. Jeśli chcemy badać naprawdę krótkie zdarzenia, potrzebujemy specjalnej technologii. W świecie elektronów zmiany zachodzą w ciągu kilku dziesiątych attosekundy – attosekunda jest tak krótka, że w ciągu jednej sekundy jest ich tyle, ile minęło sekund od narodzin wszechświata.
W wyniku eksperymentów laureatów wygenerowano impulsy światła tak krótkie, że można je mierzyć w attosekundach, co pokazało, że impulsy te można wykorzystać do uzyskania obrazów procesów zachodzących wewnątrz atomów i cząsteczek.
W 1987 roku Anne L’Huillier odkryła, że podczas przepuszczania światła lasera podczerwonego przez gaz szlachetny powstało wiele różnych odcieni światła. Każdy alikwot jest falą świetlną o określonej liczbie cykli na każdy cykl światła lasera. Są one spowodowane interakcją światła lasera z atomami gazu; daje niektórym elektronom dodatkową energię, która jest następnie emitowana w postaci światła. Anne L’Huillier w dalszym ciągu badała to zjawisko, kładąc podwaliny pod kolejne przełomy.
W 2001 roku Pierre’owi Agostini udało się wytworzyć i zbadać serię kolejnych impulsów świetlnych, z których każdy trwał zaledwie 250 attosekund. W tym samym czasie Ferenc Krausz pracował nad innym typem eksperymentu, pozwalającym wyizolować pojedynczy impuls świetlny trwający 650 attosekund.
Wkład laureatów umożliwił badanie procesów, które są tak szybkie, że wcześniej niemożliwe było ich śledzenie.
„Możemy teraz otworzyć drzwi do świata elektronów. Fizyka attosekundowa daje nam możliwość zrozumienia mechanizmów, którymi rządzą elektrony. Następnym krokiem będzie ich wykorzystanie” – mówi Eva Olsson, przewodnicząca Komitetu Nobla w dziedzinie fizyki.
Istnieją potencjalne zastosowania w wielu różnych obszarach. Na przykład w elektronice ważne jest zrozumienie i kontrolowanie zachowania elektronów w materiale. Impulsy attosekundowe można również wykorzystać do identyfikacji różnych cząsteczek, na przykład w diagnostyce medycznej.
Nagrodzeni nobliści
Pierre Agostini – doktorat 1968 na Uniwersytecie w Aix-Marseille we Francji. Profesor na Uniwersytecie Stanowym Ohio w Columbus, USA.
Ferenc Krausz, urodzony w 1962 roku w Morze na Węgrzech. Doktorat 1991 na Politechnice Wiedeńskiej, Austria. Dyrektor Instytutu Optyki Kwantowej Maxa Plancka w Garching i profesor na Ludwig-Maximilians-Universität München w Niemczech.
Anne L’Huillier, urodzona w 1958 roku w Paryżu, Francja. Doktorat 1986 na Uniwersytecie Piotra i Marii Curie w Paryżu, Francja. Profesor na Uniwersytecie w Lund w Szwecji.
Wysokość nagrody: 11 milionów koron szwedzkich, która zostanie równo rozdzielona pomiędzy laureatami.
Liczba Nagród Nobla w dziedzinie fizyki
Od 1901 roku przyznano 117 Nagród Nobla w dziedzinie fizyki. Sześciokrotnie nie przyznano jej: w 1916, 1931, 1934, 1940, 1941 i 1942 roku.
Czy wiedziałeś/aś?
- Od 1901 roku przyznano 116 Nagród Nobla w dziedzinie fizyki.
- Do tej pory nagrodę z fizyki otrzymały 4 kobiety: Marie Curie w 1903 r., Maria Goeppert-Mayer w 1963 r., Donna Strickland w 2018 r. i Andrea Ghez w 2020 r.
- Jedna osoba, John Bardeen, została dwukrotnie wyróżniona nagrodą z fizyki.
- Najmłodszy w historii laureat fizyki, Lawrence Bragg, miał 25 lat, kiedy wraz z ojcem otrzymał nagrodę z fizyki w 1915 roku.
- 96 lat miał najstarszy laureat fizyki Arthur Ashkin.
Nagrody Nobla 2023. Terminarz
- Chemia – środa, 4 października o 11:45
- Literatura – czwartek, 5 października o godzinie 13:00
- Pokojowa Nagroda Nobla – piątek, 6 października, godz. 11:00
- Nauki ekonomiczne – poniedziałek, 9 października o godz. 11:45
Kto wybiera laureatów Nagrody Nobla?
W swoim testamencie Alfred Nobel wyraźnie wskazał instytucje odpowiedzialne za nagrody, które pragnął ustanowić: Królewską Szwedzką Akademię Nauk w przypadku Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki i chemii, Karoliński Instytut w przypadku Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny, Szwedzka Akademia ds. Literackiej Nagrody Nobla oraz pięcioosobowy komitet wybierany przez norweski parlament (Storting) do Pokojowej Nagrody Nobla.
W 1968 roku Sveriges Riksbank ustanowił Nagrodę Sveriges Riksbank w dziedzinie nauk ekonomicznych ku pamięci Alfreda Nobla. Od 1969 roku Królewska Szwedzka Akademia Nauk otrzymała zadanie wyłaniania Laureatów w dziedzinie nauk ekonomicznych.
Congratulations!