Otorgan Nobel de Física 2023 a tres científicos por sus estudios sobre electrones

Otorgan Nobel de Física 2023 a tres científicos por sus estudios sobre electrones

CIUDAD DE MÉXICO.— Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier fueron reconocidos con el Premio Nobel de Física 2023 por sus estudios sobre los electrones de los átomos durante las fracciones de segundo más diminutas, un campo que podría contribuir a mejorar los dispositivos electrónicos y los diagnósticos de enfermedades.

⇒ El año pasado, la Real Academia de Ciencias de Suecia reconoció a Alain Aspect, John F. Clauser y Anton Zeilinger con el Premio Nobel de Física 2022 por su descubrimiento de la forma en que las partículas llamadas fotones pueden relacionarse, o “enredarse” entre sí, incluso aunque estén separadas por grandes distancia.

Los galardonados con el Nobel de Física 2023 “han demostrado una forma de crear pulsos extremadamente cortos de luz que pueden utilizarse para medir los rápidos procesos con los que los electrones se mueven o cambian de energía”. Esto ha dado “a la humanidad nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones dentro de átomos y moléculas”.

El trío de científicos fue galardonado por sus experimentos para generar pulsos de luz de attosegundos (una trillonésima parte de un segundo), que han permitido medir los rápidos procesos en que los electrones se mueven o intercambian energía, antes indetectables, y tienen aplicaciones en los campos de la electrónica y la medicina.

“Los pulsos de attosegundos pueden usarse para examinar los procesos internos de la materia e identificar distintos eventos”, se lee en el fallo de la Real Academia de las Ciencias Sueca. “Una vez se pueden controlar y comprender los electrones, se ha dado un gran paso adelante”.

Anne L’Huillier descubrió un nuevo efecto de la interacción de los rayos láser con átomos en un gas, mientras que Agostini y Krausz demostraron cómo utilizarlo para crear pulsos de luz más cortos de lo que era posible previamente.

Los cambios en el mundo de los electrones ocurren en pocas décimas de un attosegundo y poder observar los movimientos de los electrones a escala atómica requiere pulsos de luz lo suficientemente cortos, lo que implica combinar ondas cortas de muchas longitudes diferentes.

Cuando un rayo láser atraviesa un gas, aquel interactúa con sus átomos y origina sobretonos, ondas que completan un número de ciclos enteros por cada ciclo en la onda original. En 1987, L’Huillier logró producir y mostrar sobretonos usando un rayo láser infrarrojo transmitido a través de un gas noble, lo que provocó mayor cantidad de armónicos y más potentes.

La científica francesa siguió explorando ese efecto en la década siguiente en la Universidad de Lund (Suecia, donde reside desde entonces) y sus resultados ayudaron a la comprensión teórica del fenómeno y a sentar la base del siguiente avance experimental.

A principios de siglo, en Francia, un equipo dirigido por Pierre Agostini fue capaz de producir una serie de pulsos de luz consecutivos, creando “un tren con vagones” y juntándolo con una parte demorada del pulso original del láser, lo que posibilitó poder ver los sobretonos y medir la duración de los pulsos (250 attosegundos cada uno).

Al mismo tiempo que Agostini, Ferenc Krausz y su equipo en Viena desarrollaron una técnica que permitía aislar un pulso de 650 attosegundos de duración y poder estudiar así el proceso en que los electrones eran separados de sus átomos.

AM.MX/dsc