Лауреатами Нобелевской премии по физике за 2023 год стали-

Пьер Агостини
Университет штата Огайо, Колумбус, США

Ференц Крауш
Институт квантовой оптики имени Макса Планка, Гархинг и Людвиг-Максимилианы-Мюнхенский университет, Германия

Энн Л'Юилье
Лундский университет, Швеция

Они были номинированы за разработку экспериментальных методов изучения динамики электронов.
Вклад лауреатов позволил исследовать молниеносные процессы, которые ранее было невозможно отследить, сообщается в пресс-релизе (https://www.nobelprize.org/uploads/2023/10/press-physicsprize2023.pdf).

В 1987 году Энн Л`Юилье, пропуская свет через инертный газ, обнаружила новое явление, которое стало основой для научного открытия. В 2001 году Пьеру Агостини удалось исследовать серию последовательных световых импульсов, в которой каждый импульс длился всего 250 аттосекунд. В это же время Ференц Крауш выделил одиночный световой импульс длительностью 650 аттосекунд.

Аттосекунда — единица времени в Международной системе единиц, равная 1 на 10 в минус 18 степени секунды.

«Аттосекундная физика дает нам возможность понять механизмы, которые управляются электронами. Следующим шагом будет их использование»,— говорит Ева Олссон, председатель Нобелевского комитета по физике.

Потенциально это открытие может способствовать развитию многих областей, например в медицине или в электронике. Размер присужденной премии составил 11 млн шведских крон (чуть больше $1 млн), которые будут разделены в равных долях между лауреатами.

источник

«Вклад лауреатов позволил исследовать процессы, которые протекают настолько быстро, что за ними ранее невозможно было уследить», - отмечено в пресс-релизе.

Простая аналогия: на дискотеках одно время освещали танцпол яркими вспышками света, быстро следующими друг за другом. Происходящее в результате словно бы распадалось на отдельные картинки – возникал так называемый стробоскопический эффект. В аттосекундной физике происходит примерно тоже самое. Только «вспышки» - лазерные и несравненно более скоротечные, а «танцуют» электроны. Полученные моментальные картинки демонстрирует то, как они – электроны - располагаются в веществе и то, как меняется их расположение. Получается своего рода фильм, на кадрах которого видно, что происходит.

«Мы открыли дверь в мир электронов, - образно выразилась Ева Олсон, председатель Нобелевского комитета по физике (Eva Olsson, Chair of the Nobel Committee for Physics). - Аттосекундная физика дает нам возможность понять механизмы, которыми управляют электроны. Следующим шагом будет их использование».

Примечально, что Ференц Крауш и Энн Л'Юилье за заслуги в области аттосекундной физики и сверхбыстрых лазеров в 2022 году получили международную премию Вольфа, которая считается самой престижной после Нобелевской.
Читайте на WWW.KP.RU:https://www.kp.ru/daily/27563/4832127/

За время существования Нобелевской премии за достижения в области физики ее дали 116 раз 221 человеку в период с 1901 по 2022 год. При этом физик Джон Бардин был удостоен премии дважды — в 1956-м (за исследования полупроводников и открытие транзисторного эффекта) и 1972 году (за теорию сверхпроводимости, обычно называемую БКШ-теорией).

Подробнее на РБК:
https://www.rbc.ru/society/03/10/2023/651bd5089a79471026f516f8


Для атомов внутри молекул время течет очень быстро: они перемещаются и поворачиваются за считанные фемтосекунды — это 10-15 секунды. Отдельные электроны внутри атомов двигаются еще быстрее: они меняют свою энергию и положение в пространстве за десятки и сотни аттосекунд, это еще на три порядка короче, чем фемтосекунда. Поэтому, чтобы за ними наблюдать — или хотя бы фиксировать изменение их энергии, — нужно уметь действовать на них точечно, и воздействие должно быть таким же быстрым, как и движение самих электронов.

Обычно для того, чтобы возбудить электрон, физики используют лазерный импульс. Но самой короткой вспышкой, которую можно было создать, долгое время были фемтосекундные импульсы. Чтобы сделать их быстрее, нужно было получить вспышку с более короткой длиной волны — потому что импульс не может быть короче одного периода электромагнитного колебания.

Эту задачу решила группа Анн Л’Юилье в 1987 году. Она вместе с коллегами пропускала инфракрасный свет через аргон. И обнаружила, что облучение даже длинноволновым светом может приводить к генерации очень коротких импульсов. Ионизированный электрон, накачанный облучающим инфракрасным светом, после рекомбинации возбуждает гармоники более высоких порядков. В результате получаются волны более короткой длины — в ультрафиолетовом диапазоне — которые дают короткую вспышку, продолжительностью как раз в несколько сотен аттосекунд.

За 1990-е физики разобрались в том, почему так происходит. Но только в начале 2000-х Пьер Агостини и его группа построили установку, которая могла генерировать серию из нескольких последовательных аттосекундных импульсов. Эти короткие импульсы складывались с облучающим импульсом, в результате чего можно было управлять параметрами старших гармоник. Тогда же они измерили длину получившегося импульса — 250 аттосекунд. И одновременно с ними импульсами занималась группа Ференца Крауса — они научились получать изолированные одиночные вспышки и сразу применили их, чтобы измерить, за какое время электрон отрывается от атома.

С тех пор физики нашли аттосекундным импульсам и другие применения. Так, они позволяют точнее контролировать квантовое состояние электронов, например, при фотоионизации. С помощью них можно генерировать запутанные состояния (между электроном и катионом).
https://nplus1.ru/news/2023/10/03/phys-nobel-2023

Серия сообщений "Газеты":
Часть 1 - Мистическая смерть сразу трех "могильщиков СССР" — усмешка истории или знак скорых перемен
Часть 2 - Рассекречено: уникальная операция российской разведки или Тайны сейфовой комнаты
...
Часть 21 - Музыкальные иллюзии, или провинциальные картинки
Часть 22 - Нобелевскую премию по медицине дали за создание вакцин от COVID-19
Часть 23 - Нобелевская премия по физике присуждена за изучение динамики электронов
Часть 24 - «Дружба народов»: мигранты насилуют шведок, а шведы их начали вешать
Часть 25 - Правило пяти секунд: назван супер-способ, который поможет избежать заражения гриппом, ОРВИ и ковидом
...
Часть 31 - Дмитрий Менделеев, его таблица, водка и нефтепереработка
Часть 32 - «Преступление и наказание» предстанет в неожиданном формате
Часть 33 - "Живое зеркало" или взгляд со стороны