Ilustração: Johan Jarnestad/Real Academia Sueca de Ciências”. Os três ganhadores do Nobel de Física 2023 estão sendo reconhecidos por seus experimentos, que deram à humanidade novas ferramentas para explorar o mundo dos elétrons dentro dos átomos e moléculas. Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L'Huillier demonstraram uma maneira de criar pulsos de luz extremamente curtos que podem ser usados para medir os processos rápidos nos quais os elétrons se movem ou mudam de energia.
Eventos em movimento rápido fluem uns para os outros quando percebidos pelos humanos, assim como um filme que consiste em imagens estáticas é percebido como um movimento contínuo. Se quisermos investigar eventos realmente breves, precisaremos de tecnologia especial. No mundo dos elétrons, as mudanças ocorrem em alguns décimos de attosegundo – um attosegundo é tão curto que há tantos em um segundo quantos segundos desde o nascimento do universo.
As experiências dos laureados produziram pulsos de luz tão curtos que são medidos em attossegundos, demonstrando assim que esses pulsos podem ser usados para fornecer imagens de processos dentro de átomos e moléculas.
Em 1987, Anne L'Huillier descobriu que muitos tons diferentes de luz surgiam quando ela transmitia luz laser infravermelha através de um gás nobre. Cada harmônico é uma onda de luz com um determinado número de ciclos para cada ciclo da luz laser. Eles são causados pela interação da luz laser com os átomos do gás; dá a alguns elétrons energia extra que é então emitida como luz. Anne L'Huillier continuou a explorar este fenómeno, preparando o terreno para avanços subsequentes.
Em 2001, Pierre Agostini conseguiu produzir e investigar uma série de pulsos de luz consecutivos, em que cada pulso durou apenas 250 attossegundos. Ao mesmo tempo, Ferenc Krausz trabalhava com outro tipo de experimento, que permitia isolar um único pulso de luz com duração de 650 attossegundos.
As contribuições dos laureados permitiram a investigação de processos tão rápidos que antes eram impossíveis de acompanhar.
“Agora podemos abrir a porta para o mundo dos elétrons. A física do attosegundo nos dá a oportunidade de compreender os mecanismos que são governados por elétrons. O próximo passo será utilizá-los”, afirma Eva Olsson, presidente do Comitê do Nobel de Física.
Existem aplicações potenciais em muitas áreas diferentes. Na eletrônica, por exemplo, é importante compreender e controlar como os elétrons se comportam em um material. Os pulsos de attosegundo também podem ser usados para identificar diferentes moléculas, como em diagnósticos médicos.
Ilustrações
As ilustrações são de uso gratuito para fins não comerciais. Atributo ”© Johan Jarnestad/Real Academia Sueca de Ciências”.
Ilustração: O Prêmio Nobel de Física 2023 (pdf)
Ilustração: Movimentos dos elétrons (pdf)
Ilustração: Overtones (pdf)
Ilustração: A luz do laser interage com átomos em um gás (pdf)
Ilustração: Exemplo de configuração experimental (pdf)
Leia mais sobre o prêmio deste ano
Formação científica popular: Elétrons em pulsos de luz (pdf)
Formação científica: “Para métodos experimentais que geram pulsos de luz de attossegundos para o estudo da dinâmica de elétrons na matéria” (pdf)
Pedro Agostini . PhD 1968 pela Universidade de Aix-Marseille, França. Professor da The Ohio State University, Columbus, EUA.
Ferenc Krausz , nascido em 1962 em Mór, Hungria. PhD 1991 pela Universidade de Tecnologia de Viena, Áustria. Diretor do Instituto Max Planck de Óptica Quântica, Garching e professor da Ludwig-Maximilians-Universität München, Alemanha.
Anne L'Huillier , nascida em 1958 em Paris, França. PhD 1986 pela Universidade Pierre e Marie Curie, Paris, França. Professor da Universidade de Lund, Suécia.
Valor do prêmio : 11 milhões de coroas suecas, a serem divididos igualmente entre os laureados.
Mais informações : www.kva.se e www.nobelprize.org
Contato de imprensa : Eva Nevelius, secretária de imprensa, +46 70 878 67 63,
[email protected] Especialistas : Mats Larsson, +46 73 389 43 77, ml @fysik.su.se e Olle Eriksson, +46 70 425 07 77,
[email protected], membros do Comitê do Nobel de Física.
A Real Academia Sueca de Ciências, fundada em 1739, é uma organização independente cujo objetivo geral é promover as ciências e fortalecer a sua influência na sociedade. A Academia assume especial responsabilidade pelas ciências naturais e pela matemática, mas esforça-se por promover o intercâmbio de ideias entre várias disciplinas.
Ilustração: Johan Jarnestad/Real Academia Sueca de Ciências”.
