Учёные Пьер Агостини, Ференц Крауш и Анн Л’Юилье стали лауреатами Нобелевской премии по физике 2023 года за работу по использованию импульсов света для изучения поведения электронов, что может способствовать развитию медицинской диагностики и электроники, говорится в сообщении органа, присуждающего премию.
Премия, размер которой в этом году был увеличен до 11 млн шведских крон (около $1 млн), присуждается Шведской королевской академией наук.
Внутри атомов и молекул электроны движутся с огромной скоростью. Запечатлеть их движение туда-сюда можно только с помощью чрезвычайно коротких импульсов света. Это похоже на вспышку фотоаппарата, которая длится всего лишь аттосекунды или миллиардные доли миллиардной секунды.
На протяжении десятилетий исследователи оттачивали способность создавать такие почти мгновенные вспышки света. В 1980-х годах Л’Юлье, сейчас работающий в Лундском университете в Швеции, заметил, что инфракрасный лазерный свет, проходящий через газ, создает свет различных длин волн, что известно как генерация высоких гармоник.
Эти другие длины волн, известные как обертоны или гармоники, подобны обертонам, которые придают музыкальным инструментам характерное звучание. Сложение правильных комбинаций обертонов приводит к очень коротким импульсам света. С помощью этого метода исследователи под руководством Агостини, сейчас работающего в Университете штата Огайо в Колумбусе, в 2001 году произвели серию световых импульсов, каждый из которых длился всего 250 аттосекунд. В том же году Краш, работающий сейчас в Институте квантовой оптики Макса Планка в Гархинге, Германия, и его коллеги создали одиночные импульсы длительностью всего 650 аттосекунд . Сегодня учёные могут создавать гораздо более короткие импульсы длительностью в десятки аттосекунд.
Ученые использовали этот метод для изучения поведения электронов внутри атомов и молекул. Например, этот метод раскрыл временные рамки фотоэлектрического эффекта, при котором свет выбивает электрон из атома, и детали квантового туннелирования, при котором электроны проходят через барьеры, которые кажутся непреодолимыми
Премии за достижения в области науки, литературы и мира, учреждённые по завещанию изобретателя динамита и бизнесмена Альфреда Нобеля, вручаются с 1901 г. с небольшими перерывами и стали, пожалуй, высшей наградой для учёных во всём мире.
В то время как премия за достижения в области мира привлекает к себе всеобщее внимание, премия по физике также часто занимает центральное место в списке лауреатов, таких как Альберт Эйнштейн, а также награды за научные достижения, которые коренным образом изменили наше представление о мире.
