2023 წლის ნობელის პრემია ფიზიკაში ლაურეატებს გადაეცათ ექსპერიმენტებისთვის, რომლებმაც კაცობრიობას ატომსა და მოლეკულებში არსებულ ელექტრონთა სამყაროს კვლევის ახალი ხელსაწყოები მისცა.
ფრანგმა პიერ აგოსტინიმ, უნგრელ-ავსტრალიელმა ფერენც კრაუსმა და ფრანგმა ანა ლ’უილიემ შეიმუშავეს სინათლის უკიდურესად მოკლე პულსების შექმნის გზა, რომლითაც შესაძლებელია იმ სწრაფ პროცესთა გაზომვა, რომელშიც ელექტრონები მოძრაობენ ან ენერგიას ცვლიან.
ადამიანების აღქმით, სწრაფად მოძრავი მოვლენები ერთმანეთში მიედინება, ისე, როგორც უძრავი ფოტოებისგან აწყობილი ფილმი აღიქმება უწყვეტად მოძრავად. თუ ნამდვილად ხანმოკლე მოვლენათა შესწავლა გვსურს, საჭიროა სპეციალური ტექნოლოგია. ელექტრონთა სამყაროში, ცვლილებები ატოსეკუნდების მეათედებში ხდება — ატოსეკუნდი იმდენად ხანმოკლეა, რომ წარმოიდგინეთ, ერთ წამში იმდენივე ატოსეკუნდია, რამდენი წამიც გავიდა სამყაროს დაბადებიდან დღემდე.
წლევანდელ ლაურეატთა ექსპერიმენტებმა წარმოქმნა სინათლის იმდენად ხანმოკლე პულსები, რომ ისინი ატოსეკუნდებში იზომება; შედეგად, მათი გამოყენება შესაძლებელია ატომებსა და მოლეკულებში მიმდინარე პროცესების გადასაღებად.
1987 წელს, ანა ლ’უილიემ აღმოაჩინა, რომ როდესაც ინერტულ აირში ინფრაწითელი ლაზერი მიაშუქა, წარმოიშვა სინათლის მრავალი სხვადასხვა ელფერი. თითოეული ელფერი წარმოადგენს სინათლის ტალღას, რომელსაც ციკლების მოცემული რაოდენობა აქვს ლაზერული სინათლის თითოეული ციკლისთვის. ისინი წარმოიქმნებიან აირის ატომებთან ლაზერის სინათლის ურთიერთქმედების შედეგად; ის ზოგიერთ ელექტრონს დამატებით ენერგიას აძლევს, რომელიც შემდეგ სინათლის სახით გამოიყოფა. ანა ლ’უილიემ ამ ფენომენის კვლევა გააგრძელა და საფუძველი ჩაუყარა შემდგომ გარღვევებს.
2001 წელს, პიერ აგოსტინიმ წარმატებით მოახერხა სინათლის მიმდევრობითი პულსების გამომუშავება და შესწავლა. ეს პულსები მხოლოდ 250 ატოსეკუნდს გრძელდებოდა. ამავე დროს, ფერენც კრაუსი მუშაობდა სხვა სახის ექსპერიმეტბზე, რამაც შესაძლებელი გახადა სინათლის ერთი პულსის იზოლირება, რომელიც სულ რაღაც 650 ატოსეკუნდს გრძელდებოდა.
ლაურეატთა წვლილმა შესაძლებელი გახადა ზედმეტად სწრაფად მიმდინარე იმ პროცესთა კვლევა, რაც იქამდე შეუძლებელი იყო.
„ახლა უკვე შეგვიძლია შევაღოთ ელექტრონთა სამყაროს კარი. ატოსეკუნდთა ფიზიკა ელექტრონთა მიერ მართულ მექანიზმთა გაგების საშუალებას გვაძლევს. შემდეგი ნაბიჯი მათი გამოყენება იქნება“, — ამბობს ნობელის ფიზიკის კომიტეტის თავმჯდომარე ევა ოლსონი.
მათი გამოყენება მრავალ სხვადასხვა სფეროში შეიძლება. მაგალითად, ელექტრონიკაში მნიშვნელოვანია იმის გაგება და კონტროლი, როგორ იქცევიან ელექტრონები მასალაში. ატოსეკუნდური პულსების გამოყენება ასევე შესაძლებელია სხვადასხვა მოლეკულათა იდენტიფიცირებისთვის, მაგალითად, სამედიცინო დიაგნოსტიკაში.
მომზადებულია nobelprize.org-ის მიხედვით.
