Nobel de Física 2023 para el pulso de luz capaz de iluminar el ínfimo y vertiginoso mundo subatómico

Summary

El Premio Nobel de Física 2023 reconoce a Pierre Agostini, Ferenc Kraut y Anne L'Huillier por desarrollar métodos experimentales que generan pulsos de luz de atósegundos para estudiar el movimiento de electrones en la materia. Este logro permite observar fenómenos subatómicos, similares a cómo la fotografía de alta velocidad desmitificó la creencia errónea sobre cómo galopan los caballos. Los atósegundos, intervalos de tiempo extremadamente cortos, proporcionan una 'cámara fotográfica' que nos permite capturar y controlar el movimiento electrónico, con aplicaciones en la manipulación de materiales y la creación de dispositivos optoelectrónicos de alta eficiencia.

Takeaways

• 🏆 El Premio Nobel de Física 2023 fue otorgado a Pierre Agostini, Ferenc Kraut y Anne L'Huillier por sus contribuciones al desarrollo de métodos experimentales para generar pulsos de luz de atósegundos.
• 🌌 Estos investigadores permitieron la generación de los pulsos de luz más cortos jamás producidos, iluminando el mundo subatómico y permitiendo el estudio del movimiento de electrones en la materia.
• 🔬 El movimiento de un electrón bajo el efecto de un campo láser intenso es responsable de la emisión de haces de luz de duración atósegundos.
• 📸 La tecnología de atósegundos es comparada con la fotografía que permitió ver lo invisible, como el movimiento de un caballo en el aire, lo que antes no podía ser observado por el ojo humano.
• ⏱ Un atósegundo es un intervalo de tiempo extremadamente corto, equivalente a 10^(-18) segundos, o una milésima de centésimo de billonésimo de segundo.
• 🚀 Los científicos han logrado generar y medir pulsos láser de tan solo 80 atósegundos de duración, lo que representa un avance significativo en la tecnología de la luz pulsada.
• 🏗️ El proceso de generación de altos armónicos, descubierto por Anne L'Huillier en 1987, es fundamental para entender cómo se generan los pulsos de luz atósegundos.
• 📉 La teoría del modelo de tres pasos fue clave para relacionar las propiedades de la radiación emitida con la dinámica electrónica que ocurre en menos de un ciclo óptico.
• 🌟 Pierre Agostini y sus colaboradores midieron la duración de los trenes de luz, descubriendo que cada pulso duraba 250 atósegundos.
• 🔧 La física de atósegundos abre la posibilidad de manipular la materia a nivel atómico y molecular, lo que tiene implicaciones en la química, la biología y el desarrollo de dispositivos electrónicos de alta velocidad.

Q & A

¿Quiénes son los ganadores del Premio Nobel de Física 2023?

El Premio Nobel de Física 2023 fue otorgado a Pierre Agostini, profesor emérito en Ohio State University, Estados Unidos; Ferenc Kraut, director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica en Garching, Alemania; y Jan L'Huillier, profesor de física experimental en la Universidad Ludwig Maximilian de Múnich, Suecia.

¿Por qué se les otorgó el Premio Nobel de Física?

Se les otorgó el premio por el desarrollo de métodos experimentales capaces de generar pulsos de luz de átomos de segundos para estudiar el movimiento de los electrones en la materia.

¿Qué es un átomo de segundo?

Un átomo de segundo es un intervalo de tiempo equivalente a 10 a la potencia 18 segundos, o una milésima de centésimo de segundo, o una millonésima de billonésimo de segundo.

¿Cuál es la relación de un átomo de segundo con la edad del universo?

La relación entre un átomo de segundo y un segundo es similar a la proporción entre un segundo y la edad del universo, que es de unos 15,000 millones de años.

¿Qué logró un equipo de científicos alemanes recientemente en relación con los pulsos láser de átomos de segundos?

Un equipo de científicos alemanes logró generar y medir pulsos láser de tan solo 80 átomos de segundos de duración.

¿Cómo se relaciona la tecnología de fotógrafas con la física de átomos de segundos?

La física de átomos de segundos permite observar el movimiento de los electrones y hacerles fotos, similar a cómo la tecnología de la fotografía permitió observar movimientos que el ojo humano no podía captar, como el galope de un caballo.

¿Qué proceso sobre el cual se asienta la tecnología de átomos de segundos?

El proceso sobre el cual se asienta la tecnología de átomos de segundos es la generación de altos armónicos, descubierto por Ann L'Huillier y sus colaboradores en 1987.

¿Qué es el modelo de tres pasos y cómo contribuye a la física de átomos de segundos?

El modelo de tres pasos es una teoría que relaciona las propiedades de la radiación emitida (amplitud, fase y polarización) con la dinámica electrónica que ocurre en menos de un ciclo óptico, lo que fue fundamental para entender la generación de altos armónicos.

¿Cuál fue el logro de Pier Agostini y sus colaboradores en 2001 en relación con los pulsos de luz de átomos de segundos?

Pier Agostini y sus colaboradores midieron y determinaron la duración de los trenes de luz, hallando un valor de 250 átomos de segundos.

¿Qué importancia tiene la física de átomos de segundos para el control de electrones y la manipulación de la materia?

La física de átomos de segundos nos permite observar y controlar el movimiento de los electrones en átomos, moléculas y materiales, lo que puede cambiar las propiedades de un material de manera inmediata. Esto está cambiando la manera en que manipulamos la materia y tiene aplicaciones en la química, la biología y el desarrollo de dispositivos optoelectrónicos más rápidos y eficientes.