极目新闻记者 张屏 李碗容
通讯员 贾法雷 高翔
10月3日,瑞典皇家科学院宣布,将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼 (Pierre Agostini)、费伦茨·克劳斯 (Ferenc Krausz) 和安妮·卢利尔 (Anne LHuillier),以表彰“为研究物质中的电子动力学而产生阿秒光脉冲的实验方法”。
2023年诺贝尔物理学奖获得者
华中科技大学物理学院教授、博士生导师曹伟的主要研究领域为阿秒谱学和超快显微成像技术。他说,这次诺贝尔物理学奖授予了阿秒科学领域的研究,令人振奋。
曹伟说,此次获奖向公众普及了何为阿秒。简单地说,我们的真实世界也像电影画面一样,是一帧一帧在移动和发展的,如果要研究其中一帧,需要利用比其更快的“快门”才能将其准确捕获。电子世界有个“阿秒”(attosecond,10 的负 18 次方秒)的概念,氢原子基态电子绕着原子核运动一周所需时间大约是150阿秒,因此想要看清原子中电子的运动过程则需要借助阿秒量级的“时间快门”,这次三位科学家的研究产生了极短的脉冲激光,从而让人类可以以阿秒的时间精度对微观世界的超快现象进行观测。
曹伟进一步谈到,这一成果在物理、化学、能源、信息、生物医学等领域将有着非常广泛的应用前景:包括观察电子甚至原子核内的运动过程、揭示光化学反应相干操控的机理,了解和控制材料中的超快相变、发展新型的超快光电子器件、药物成分的高灵敏度检测等领域等。
“正如今年诺贝尔物理学奖委员会委员之一、瑞典查尔姆斯理工大学教授 Eva Olsson 所说,人类打开了通往电子世界的大门,将有机会了解电子的控制机制,下一步将是利用它们。”曹伟说,在物理学最前沿的研究中,空间和时间是最重要、最基础的两个维度。随着科学和技术的进步,人类在空间和时间的尺度上都向着极限不断地探索和精进。作为人类目前所能接触到的最短的时间尺度,阿秒科学的发展还会持续发挥巨大的价值。
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