Premio Nobel de Física 2023 para Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L'Huillier
Las aportaciones de los galardonados han permitido investigar procesos tan rápidos que antes eran imposibles de seguir
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha decidido conceder el premio Nobel de Física 2023 a Pierre Agostini (Universidad Estatal de Ohio, Columbus, EE.UU.), Ferenc Krausz (Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, Garching y Ludwig-Maximilians-Universität München, Alemania) y Anne L'Huillier (Universidad de Lund, Suecia) "por métodos experimentales que generan pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia".
© Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences
Los experimentos con luz captan el más breve de los instantes
Los tres Premios Nobel de Física 2023 han sido reconocidos por sus experimentos, que han proporcionado a la humanidad nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones en el interior de átomos y moléculas. Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L'Huillier han demostrado una forma de crear pulsos de luz extremadamente cortos que pueden utilizarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía.
Al igual que una película de imágenes fijas se percibe como un movimiento continuo, el ser humano percibe los acontecimientos que se suceden a gran velocidad unos dentro de otros. Si queremos investigar acontecimientos realmente breves, necesitamos una tecnología especial. En el mundo de los electrones, los cambios se producen en unas décimas de attosegundo - un attosegundo es tan corto que hay tantos en un segundo como segundos ha habido desde el nacimiento del universo.
Los experimentos de los galardonados han producido pulsos de luz tan cortos que se miden en attosegundos, demostrando así que estos pulsos pueden utilizarse para proporcionar imágenes de procesos en el interior de átomos y moléculas.
En 1987, Anne L'Huillier descubrió que al transmitir luz láser infrarroja a través de un gas noble surgían muchos sobretonos de luz diferentes. Cada sobretono es una onda luminosa con un número determinado de ciclos por cada ciclo de la luz láser. Se deben a la interacción de la luz láser con los átomos del gas, que proporciona a algunos electrones una energía extra que se emite en forma de luz. Anne L'Huillier ha seguido explorando este fenómeno, sentando las bases para posteriores avances.
En 2001, Pierre Agostini consiguió producir e investigar una serie de pulsos de luz consecutivos, en los que cada pulso duraba sólo 250 attosegundos. Al mismo tiempo, Ferenc Krausz trabajaba con otro tipo de experimento, uno que permitía aislar un único pulso de luz que duraba 650 attosegundos.
Las contribuciones de los galardonados han permitido investigar procesos tan rápidos que antes eran imposibles de seguir.
"Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de los attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender mecanismos gobernados por electrones. El siguiente paso será utilizarlos", afirma Eva Olsson, Presidenta del Comité Nobel de Física.
Hay aplicaciones potenciales en muchas áreas diferentes. En electrónica, por ejemplo, es importante entender y controlar cómo se comportan los electrones en un material. Los pulsos de attosegundos también pueden utilizarse para identificar distintas moléculas, como en el diagnóstico médico.
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