Královská švédská akademie věd udělila Nobelovu cenu za fyziku za rok 2023 Pierru Agostinimu, Ferenci Krauszovi a Anne L’Huillierové za práci, která „dává lidstvu nové nástroje pro zkoumání světa elektronů uvnitř atomů a molekul“.
Ocenění oceňuje experimenty vědců, které produkují extrémně krátké pulsy světla, které mohou umožnit rychlé procesy uvnitř atomů a molekul, které mají být zobrazeny a změřeny.
Při práci ve francouzské laboratoři v roce 1987 Anne L’Huillier – nyní sídlící na Lund University ve Švédsku – a kolegové prokázali, že když bylo infračervené laserové světlo přenášeno vzácným plynem, různé světelné podtóny (popsané jako „vlny, které dotvářejí řadu byly vyrobeny celé cykly pro každý cyklus v původní vlně).
„Infračervené světlo způsobilo více a silnější podtóny než laser s kratšími vlnovými délkami, který byl použit v předchozích experimentech,“ vysvětlila Královská švédská akademie věd. L’Huillier pokračovala ve zkoumání efektu během 90. let a její výsledky položily základy pro budoucí průlomy.
V roce 2001 se výzkumné skupině ve Francii pod vedením Pierra Agostiniho podařilo vytvořit sérii po sobě jdoucích světelných pulsů „spolu se zpožděnou částí původního laserového pulsu, abychom viděli, jak jsou podtóny ve fázi navzájem“. Postup umožnil měřit trvání pulsů, přičemž každý puls trval 250 attosekund.
Attosekunda je jedna kvintiliontina sekundy – „můžeme si představit, že záblesk světla je vyslán z jednoho konce místnosti na protější stěnu, to trvá 10 miliard attosekund.“ Ke změnám elektronů dochází údajně během několika desetin attosekundy.
Ve stejné době, kdy Agostini a tým pracovali na více světelných pulzech, přišla výzkumná skupina Ference Krausze v Rakousku s technikou, jak izolovat jeden pulz – který trval 650 attosekund – a použít jej ke „sledování a studiu procesu, ve kterém elektrony byli odtrženi od svých atomů.“
Tyto experimenty účinně prokázaly, že ke studiu pohybů elektronů lze použít extrémně krátké záblesky světla a technologie od té doby pokročila do stádia, kdy lze vytvářet pulsy pouhých několika desítek attosekund.
„Nyní můžeme otevřít dveře do světa elektronů,“ řekla Eva Olssonová, předsedkyně Nobelovy komise za fyziku. „Atosekundová fyzika nám dává příležitost porozumět mechanismům, které jsou řízeny elektrony. Dalším krokem bude jejich využití.“
Laureáti převezmou svá ocenění na zvláštních ceremoniích 10. prosince, přičemž cena za fyziku se rovná 11 milionům švédských korun (kolem 990 000 USD), které si mezi sebou rozdělí rovným dílem.
Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za rok 2023 včera obdrželi Katalin Karikó a Drew Weissman za jejich přínos k vývoji mRNA vakcín proti COVID-19. Zítra bude vyhlášena cena za chemii.
Zdroj: Nobelova cena
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com