برندگان نوبل فیزیک ۲۰۲۳ معرفی شدند

دانشمندان «پیر آگوستینی» (Pierre Agostini)، «فرنک کراوس» (Ferenc Krausz) و «آن لهویلیر» (Anne L’Huillier) جایزه‌ی نوبل فیزیک سال ۲۰۲۳ را برای ایجاد پالس‌های فوق کوتاه نور برنده شدند.

این پالس‌های فوق کوتاه می‌توانند تصویری فوری از تغییرات درون اتم‌ها ارائه دهد و امکان تشخیص بهتر بیماری‌ها را فراهم می‌کند، برنده شدند. مطالعات آن‌ها ابزارهای تازه‌ای را برای کاوش حرکت الکترون‌ها در داخل اتم‌ها و مولکول‌ها فراهم کرده است. پدیده‌ای که مدت‌ها ردیابی آن غیرممکن تصور می‌شد.

تغییرات در الکترون‌ها در چند دهم «آتوثانیه» (Attosecond) روی می‌دهد. این زمان به قدری کوتاه است که در یک ثانیه به تعداد ثانیه‌هایی که از تولد جهان گذشته است، آتوثانیه وجود دارد.

«اوا اولسون» (Eva Olsson) عضو کمیته‌ی انتخاب جایزه‌ی نوبل فیزیک در این زمینه گفت: «توانایی تولید پالس‌های آتوثانیه‌ای نور، دریچه‌ای به مقیاس زمانی بسیار کوچک و همچنین دریچه‌ای به روی دنیای الکترون‌ها باز کرده است.»

این یافته‌ها کاربرد بالقوه‌ای در زمینه‌های مختلف دارند. برای نمونه در الکترونیک درک و کنترل رفتار الکترون‌ها در یک ماده اهمیت زیادی دارد. به گفته‌ی آکادمی نوبل، از جمله کاربردهای نوآورانه‌ی این یافته‌ها می‌توان به روش‌های جدید آزمایشگاهی برای شناسایی ردپای مولکولی شاخصه‌ی بیماری‌ها در نمونه‌های خون اشاره کرد.

کراوس مجارستانی الاصل، که تیمش نخستین پالس‌های فوق سریع را در اوایل دهه‌ی ۲۰۰۰ تولید کرد، فیزیک آتوثانیه‌ای را به دوربینی با شاتر بسیار سریع که در آن چشمک‌های کوتاه نور امکان ثبت لحظه‌ای تصویر در ابعاد فوق کوچک را می‌دهد، پیوند داده است.

او در این زمینه گفت: «همانطور که سعی می‌کنید از یک ماشین مسابقه‌ای فرمول ۱ مثلا در حالی که از خط پایان می‌گذرد با دوربینی سریع عکاسی کنید، ​​برای گرفتن عکس‌های لحظه‌ای واضح و بازسازی حرکت‌های درون اتم هم به یک دوربین نیاز دارید و این دقیقا همان مفهومی است که ما برای سریع‌ترین حرکات طبیعت در خارج از هسته‌ی اتم، یعنی حرکت الکترون‌ها استفاده می‌کنیم.»

لهویلیر پنجمین زن برنده‌ی جایزه‌ی نوبل فیزیک، فرانسوی الاصل است و در دانشگاه لوند سوئد تدریس می‌کند. در حالی که آگوستینی، که او هم در فرانسه به دنیا آمده، استاد دانشگاه ایالتی اوهایو آمریکا است.

لهویلیر طی آزمایش‌هایی که در دهه‌ی ۱۹۸۰ میلادی آغاز شد، اثر تازه‌ای را از برهم‌کنش نور لیزر با اتم‌های موجود در گاز، کشف کرد. سپس آگوستینی و کراوس نشان دادند که چگونه می‌توان از این روش برای ایجاد پالس‌های نوری کوتاه‌تر از آنچه قبلا ممکن بود، استفاده کرد. این آزمایش‌ها همگی نشان دادند که پالس‌های آتوثانیه‌ای قابل مشاهده و اندازه‌گیری هستند و می‌توان از آن‌ها در آزمایش‌های جدید استفاده کرد.

نوبل فیزیک، دومین جایزه‌ی نوبلی است که این هفته اعلام می‌شود. پیش از این نوبل پزشکی هم به دانشمند مجارستانی «کاتالین کاریکو» (Katalin Kariko) و همکار آمریکایی او «درو وایزمن» (Drew Weissman) برای اکتشافات در زمینه‌ی مولکول mRNA که راه را برای واکسن‌های کووید-۱۹ (کرونا) هموار کرد، تعلق گرفت.

جوایز دستاوردهای پزشکی، فیزیک، شیمی، ادبیات، صلح و اقتصاد که طبق وصیت‌نامه‌ی مخترع دینامیت و تاجر معروف «آلفرد نوبل» (Alfred Nobel) ایجاد شده است، از سال ۱۹۰۱ با تنها چند وقفه به صورت پیوسته اعطا می‌شود و معتبرترین جایزه برای متخصصان این رشته‌ها در سراسر جهان محسوب می‌شود.

در حالی که جایزه‌ی صلح نوبل می‌تواند در کانون توجه قرار بگیرد، جایزه‌ی نوبل فیزیک هم اغلب با برندگانی مانند «آلبرت انیشتین» (Albert Einstein) و دیگر جوایز علمی که در اصل شیوه‌ی نگرش ما را به جهان تغییر داده‌اند، اهمیت زیادی دارد.