مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2023 لثلاثة باحثين: بيير أغوستيني، وفيرينك كراوس، وآن لويلير "لتطوير أساليبهم التي تنتج نبضات ضوئية قصيرة للغاية من الأتوثانية لدراسة ديناميكيات الإلكترونات داخل المادة"
منحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2023 لثلاثة باحثين: بيير أغوستيني، وفيرينك كراوس، وآن لولييه. "لتطوير أساليبهم التي تنتج نبضات ضوئية قصيرة جدًا من الأتوثانية (مليار من المليار من الثانية) لدراسة ديناميكيات الإلكترونات داخل المادة""، وكذلك لتطوير تجاربهم التي تتيح للبشرية أدوات جديدة لدراسة عالم الإلكترونات داخل الذرات والجزيئات. أظهر العروسان الحائزان على جائزة نوبل لهذا العام طريقة لإنشاء نبضات قصيرة للغاية من الضوء يمكن يستخدم لقياس أسرع العمليات التي تتحرك بها الإلكترونات أو تغير الطاقة.
وسيتم تقاسم الجائزة بالتساوي بين بيير أغوستيني من جامعة أوهايو في الولايات المتحدة، وفرانز كراوس من معهد ماكس بلانك للفيزياء في ألمانيا، وآن لوليير من جامعة لوند في السويد. كراوس ولولييه حصلوا على جائزة وولف العام الماضي لعملهم في هذا المجال.
الأحداث التي تمر أمام أعيننا في لمح البصر، يراها الإنسان على أنها فيديو يحتوي على صور ثابتة تتحرك الواحدة تلو الأخرى وكأنها في حركة مستمرة. إذا أردنا التحقق من الأحداث السريعة حقًا، فنحن بحاجة إلى تكنولوجيا خاصة. في عالم الإلكترونات، تحدث التغيرات خلال أعشار الأتو ثانية (1×10-18 من ثان ) - هذا المقياس قصير جدًا لدرجة أنه في ثانية واحدة فقط يوجد وقت يساوي كل الثواني التي مرت منذ ولادة الكون نفسه.
تمكنت التجارب التي طورها العروسان الحائزان على جائزة نوبل لهذا العام من إنتاج ومضات من الضوء قصيرة جدًا بحيث يتم قياسها بالأتوثانية، مما يدل على أنه يمكن استخدام هذه الومضات للحصول على صور للعمليات التي تحدث داخل الذرات والجزيئات. في عام 1987، اكتشفت آن لوليير الحائزة على جائزة نوبل أن الطاقة الموجية تنشأ بعد أن تنقل ضوء الليزر تحت الأحمر عبر غاز نبيل. يشكل كل جزء من الطاقة موجة ضوئية تتضمن عدة دورات، كل منها يتوافق مع دورات شعاع الليزر. يتم إنشاء هذه الطاقة نتيجة التفاعل بين شعاع الليزر والذرات الموجودة في الغاز؛ يعطي هذا الشعاع طاقة إضافية لبعض الإلكترونات التي تنبعث منه في النهاية على شكل شعاع ضوئي. واصلت آن لهوليير التحقيق في هذه الظاهرة، مع وضع الأساس العلمي في هذا المجال لتحقيق اختراقات لاحقة.
في عام 2001، تمكن الباحث بيير أغوستيني من إنشاء واختبار سلسلة من ومضات الضوء المتتالية، حيث استمرت كل ومضة 250 أتوثانية فقط. وفي الوقت نفسه، طور الباحث فيرينك كراوس نوعًا مختلفًا من التجارب التي سمحت له بعزل وميض واحد من الضوء استمر لمدة 650 أتوثانية فقط.
أتاحت المساهمات الشخصية لكل من العروس والعريس الحائزين على جائزة نوبل لهذا العام فحص العمليات التي تتم بسرعة كبيرة لدرجة أنه كان من المستحيل حتى الآن تتبعها وقياسها.
تقول إيفا أولسون: "الآن يمكننا فتح الباب أمام عالم الإلكترونات. توفر لنا فيزياء الأتوثانية الفرصة لفهم الآليات التي تتحكم فيها الإلكترونات. وستكون الخطوة التالية هي استخدام هذه الآليات لصالح البشرية والعلم". ممثل لجنة نوبل لجائزة الفيزياء . قد يكون لهذه النتائج العديد من التطبيقات المحتملة في مجالات مختلفة ومتنوعة. في الإلكترونيات، على سبيل المثال، من المهم فهم الطريقة التي تتصرف بها الإلكترونات داخل المادة والتحكم فيها. يمكن أيضًا استخدام ومضات الثانية التلقائية لتحديد الجزيئات المختلفة، كما هو الحال في مجال التشخيص الطبي حيث يكون هذا التحديد بالغ الأهمية وبالغ الأهمية.
عن الفائزين والفائز
بيير أغوستيني (بيير أغوستيني). حصل على الدكتوراه عام 1968 من جامعة إيكس ميرسي في فرنسا. يعمل حاليا أستاذا في جامعة ولاية أوهايو في الولايات المتحدة الأمريكية.
فرانز كراوس (فيرينك كراوز)ولد عام 1962 في مدينة مور بالمجر، حصل على الدكتوراه عام 1991 من جامعة التكنولوجيا في فيينا بالنمسا. مدير معهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية في جيرشينج وأستاذ بجامعة ميونيخ بألمانيا (Ludwig-Maximilians-Universität München).
آن لولييه (آن لولييه). ولد عام 1958 في باريس، فرنسا. حصلت على درجة الدكتوراه عام 1986 من جامعة بيير وماري كوري في باريس، فرنسا. يعمل حاليا أستاذا في جامعة لوند في السويد.
.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
תגובה אחת
فما هي الحركات التجريبية التي نجحت في إنتاج النبضات القصيرة؟ وهل هناك أي استنتاجات غير البصيرة التي تقاس بأمر صغير من حيث الحجم؟