诺贝尔奖|阿秒光脉冲捕捉电子移动瞬间 3名科学家共享物理学奖
诺贝尔物理学奖10月3日揭晓,由来自美国的科学家阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini),德国的克劳斯(Ferenc Krausz),和瑞典的吕利耶(Anne L'Huillier,暂译)共同获奖,以表扬他们发现利用阿秒光脉冲,捕捉电子移动的瞬间,为探索物质的原子世界带来崭新研究工具。
1秒对于人类来说十分短暂,但在原子的世界中,1秒能发生的事情实在太多。人类看着电子的移动,就像影片每一格合成的电影一样:想要研究原子世界的每一格,就需要把截取时间缩小至“阿秒”,1阿秒等于10 ˉ18秒,相当于光飞越3粒氢原子的时间。
1987年,吕利耶发现把红外线激光射进惰性气体时,会产生许多不同的光谐。每个光谐都是一个具有特定周期,对应于激光的每个周期。这些光谐是激光与气体中的原子发生的相互作用,激光给予电子额外的能量,发出光形成光谐。这些光谱可以阅读出惰性气体的特质,吕利耶的发现为接下来的突破奠定了基础。
2001年,阿戈斯蒂尼成功产生和捕捉一系列连续的光脉冲,每个光脉冲持续时间仅为250阿秒。与此同时克劳斯正在进行另一种实验,成功捕捉650阿秒的光脉冲。利用阿秒级的短的光脉冲,同时研究产生出来的光谐,使人类可以跟踪无比快速的电子世界。就像高速相机允许人们记录爆炸的气球或高速子弹等更快的事件一样,他们的成果为探索物质的原子世界打开了大门。
这项技术在许多不同领域都有重要作用,例如材料科学、生物医学、光学通信等,可以用于观察和控制超快速动态过程,如电子运动、分子振动等。阿秒光脉冲还可以用于高精度的光谱分析、超快速成像和激光加工等领域。
2022年诺贝尔物理学奖得主
2022年的诺贝尔物理学奖分别由法国物理学家阿斯佩(Alain Aspect),美国物理学家克劳泽(John Clauser)及奥地利物理学家塞林格(Anton Zeilinger)获得,以表扬3人在量子物理学上的成就。
诺贝尔奖基金会(Nobel Foundation)9月15日宣布,由于瑞典货币最近贬值,2023年每项诺贝尔奖的奖金会增加至1,100万瑞典克朗(约782万港元)。如果一个奖项有多于一名得奖者,他们就会平分这些奖金。
各奖项得奖者公布时间表如下:
● 生理学或医学奖:最早在欧洲中部夏令时间10月2日上午11时30分(香港时间10月2日下午5时30分)公布
● 物理学奖:最早在欧洲中部夏令时间10月3日上午11时45分(香港时间10月3日下午5时45分)公布
● 化学奖:最早在欧洲中部夏令时间10月4日上午11时45分(香港时间10月4日下午5时45分)公布
● 文学奖:最早在欧洲中部夏令时间10月5日下午1时(香港时间10月5日下午7时)公布
● 和平奖:最早在欧洲中部夏令时间10月6日上午11时(香港时间10月6日下午5时)公布
● 经济学奖:最早在欧洲中部夏令时间10月9日上午11时45分(香港时间10月9日下午5时45分)公布