阿秒光脉冲揭开电子世界大门 三位科学家荣获2023年诺贝尔物理学奖

理财基金问答发布时间:2023-11-02 浏览量:

阿秒光脉冲揭开电子世界大门

2023年诺贝尔物理学奖颁给了皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯和安妮·吕利耶,以表彰他们利用阿秒光脉冲的实验方法研究物质的电子动力学。瑞典皇家科学院常任秘书汉斯·埃勒格伦在公告中指出,这些实验方法为人类探索原子和分子内的电子世界提供了新工具。

阿戈斯蒂尼是美国俄亥俄州立大学的教授,克劳斯是德国马克斯·普朗克量子光学研究所主任和德国慕尼黑大学教授,吕利耶是瑞典隆德大学的教授。阿秒光脉冲被形容为“无论你如何盯着它看,肯定无法看到它,因为它的持续时间实在是太短了”。一个阿秒等于10的负18次方秒,比人类能观测到的最长时间尺度——宇宙的年龄还要短。

这次获奖奖励的是三位物理学家的实验工作,吕利耶首先通过实验产生了高次谐波平台区光谱,为阿秒光脉冲的产生奠定了实验技术基础,而其他两位科学家则观察到了阿秒光脉冲产生的直接证据。阿秒光脉冲的应用具有潜在价值,它可以用于理解和控制电子在材料中的行为、医学诊断以及扩展通讯带宽等领域。

阿秒光脉冲是一种“超快摄像机”,通过光谱可以观测到电子在原子周围的高速运动。与之前最快的激光器相比,阿秒光脉冲将时间切割成了更短的段落,可以提供更精细的观测能力。阿秒光脉冲为基础科研提供了有力的新工具,使得人们对光电效应等现象的发生时间有了更清晰的认识。

此外,阿秒光脉冲还有着广泛的应用前景。诺贝尔物理委员会主席伊娃·奥尔松表示,阿秒光脉冲的出现打开了通往电子世界的大门,为我们理解电子控制机制提供了机会,接下来的工作将是利用这一技术。阿秒光脉冲可以在电子学、医学诊断、光通信等领域起到重要作用。在化学研究中,阿秒光脉冲可以用来观察化学反应过程,理解反应机理,并寻求控制反应以获得新产品的方法。

阿秒光脉冲的应用不仅限于化学领域,生物学、材料学等学科的研究也需要观察微观粒子在极短时间尺度内的相互作用。因此,阿秒光脉冲具有广泛而重要的应用价值,被认为是人类研究微观世界的重要工具。在中国,多个光子科学领域的大型科学装置被建设,其中就包括产生阿秒光脉冲的实验平台,中国科学家正利用这一技术进行前沿科技的探索。