Нобелевскую премию по физике 2023 получили ученые за изучение света и динамики электронов в веществе
Нобелевскую премию 2023 по физике присудили за изучение электронов в веществе и природы света. Об этом сообщил Нобелевский комитет 3 октября.
Награду получат Пьер Агостини, Ференц Краус и Анн Л’Юилье.
«За экспериментальные методы генерации аттосекундных импульсов света для изучения динамики электронов в веществе»
Трое лауреатов Нобелевской премии по физике 2023 года получили признание за свои эксперименты, которые дали человечеству новые инструменты для исследования мира электронов внутри атомов и молекул.
Пьер Агостини, Ференц Краус и Анн Л’Юилье продемонстрировали способ создания чрезвычайно коротких импульсов света, которые можно использовать для измерения быстрых процессов, в которых электроны движутся или меняют энергию.
Быстро движущиеся события перетекают друг в друга, когда их воспринимает человек, точно так же, как фильм, состоящий из неподвижных изображений, воспринимается как непрерывное движение. Если мы хотим расследовать действительно короткие события, нам нужны специальные технологии.
В мире электронов изменения происходят за несколько десятых долей аттосекунды – аттосекунда настолько коротка, что за одну секунду их происходит столько же, сколько секунд прошло с момента рождения Вселенной.
Эксперименты лауреатов позволили получить настолько короткие световые импульсы, что они измеряются в аттосекундах, тем самым продемонстрировав, что эти импульсы можно использовать для получения изображений процессов внутри атомов и молекул.
В 1987 году Анн Л’Юилье обнаружила, что множество различных обертонов света возникает, когда она пропускает инфракрасный лазерный свет через благородный газ. Каждый обертон представляет собой световую волну с заданным количеством циклов для каждого цикла лазерного луча. Они вызваны взаимодействием лазерного света с атомами газа; он дает некоторым электронам дополнительную энергию, которая затем излучается в виде света. Анн Л’Юилье продолжила исследовать этот феномен, заложив основу для последующих открытий.
В 2001 году Пьеру Агостини удалось создать и исследовать серию последовательных световых импульсов, каждый из которых длился всего 250 аттосекунд. В то же время Ференц Краус работал над экспериментом другого типа, который позволял выделить одиночный световой импульс длительностью 650 аттосекунд.
Вклад лауреатов позволил исследовать процессы, которые происходят настолько быстро, что раньше было невозможно их отследить.
«Теперь мы можем открыть дверь в мир электронов. Аттосекундная физика дает нам возможность понять механизмы, которыми управляют электроны. Следующим шагом будет их использование», — сказала Ева Олссон, председатель Нобелевского комитета по физике.