Πόσο γρήγορο είναι το αττοδευτερόλεπτο;

Το Νόμπελ Φυσικής 2023 απονεμήθηκε σε τρεις επιστήμονες για την έρευνά τους σχετικά με το αττοδευτερόλεπτο, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές ανακαλύψεις στην ηλεκτρονική και τη χημεία.

Οι τρεις επιστήμονες Pierre Agostini, Ferenc Krausz και Anne L'Huillier έλαβαν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2023. Φωτογραφία: CNN

Η Βασιλική Σουηδική Ακαδημία Επιστημών ανακοίνωσε ότι οι επιστήμονες Pierre Agostini (55 ετών), Ferenc Krausz (61 ετών) και Anne L'Huillier (65 ετών) είναι οι αποδέκτες του βραβείου Νόμπελ Φυσικής 2023, για τις πειραματικές τους μεθόδους που βοηθούν στη δημιουργία παλμών φωτός αττοδευτερολέπτων για τη μελέτη της δυναμικής των ηλεκτρονίων στην ύλη, στις 4:45 μ.μ. στις 3 Οκτωβρίου (ώρα Ανόι ).

Η εργασία τους με τα λέιζερ παρέχει στους επιστήμονες εργαλεία για την παρατήρηση, και πιθανώς ακόμη και τον έλεγχο, ηλεκτρονίων. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε σημαντικές ανακαλύψεις σε πολλούς τομείς, όπως η ηλεκτρονική και η χημεία.

Ένα αττοδευτερόλεπτο είναι το ένα δισεκατομμυριοστό του δισεκατομμυρίου του δευτερολέπτου. Με απλά λόγια, ο αριθμός των αττοδευτερόλεπτων σε ένα δευτερόλεπτο ισοδυναμεί με τον αριθμό των δευτερολέπτων σε ολόκληρη την 13,8 δισεκατομμυρίων ετών ιστορία του σύμπαντος. Σύμφωνα με τον Hans Jakob Woerner, ερευνητή στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (ETH Zurich), το αττοδευτερόλεπτο είναι η συντομότερη χρονική περίοδος που οι άνθρωποι μπορούν να μετρήσουν άμεσα.

Η ικανότητα λειτουργίας εντός αυτού του χρονικού πλαισίου είναι κρίσιμη, επειδή αυτή είναι η ταχύτητα με την οποία λειτουργούν τα ηλεκτρόνια - τα ζωτικά συστατικά ενός ατόμου. Για παράδειγμα, ένα ηλεκτρόνιο χρειάζεται 150 αττοδευτερόλεπτα για να ταξιδέψει γύρω από τον πυρήνα ενός ατόμου υδρογόνου.

Αυτό σημαίνει ότι η μελέτη των αττοδευτερόλεπτων επιτρέπει στους επιστήμονες να έχουν πρόσβαση σε μια θεμελιώδη διαδικασία που προηγουμένως ήταν εκτός των δυνατοτήτων τους. Όλες οι ηλεκτρονικές συσκευές επηρεάζονται από την κίνηση των ηλεκτρονίων και το τρέχον όριο ταχύτητας είναι νανοδευτερόλεπτα, σύμφωνα με τον Woerner. Εάν οι μικροεπεξεργαστές μετατρέπονταν σε αττοδευτερόλεπτα, η επεξεργασία πληροφοριών ένα δισεκατομμύριο φορές ταχύτερη θα μπορούσε να γίνει δυνατή.

Ένα άτομο αποτελείται από έναν πυρήνα που αποτελείται από πρωτόνια και νετρόνια, και περιβάλλεται από ηλεκτρόνια. (Εικόνα: Rost-9D/Getty)

Η Σουηδέζα φυσικός γαλλικής καταγωγής, Αν Λ'Ουιγιέ, ήταν η πρώτη που ανακάλυψε ένα εργαλείο που θα ξεκλείδωνε τον κόσμο του αττοδευτερόλεπτου. Αυτό το εργαλείο χρησιμοποιεί λέιζερ υψηλής ισχύος για να παράγει παλμούς φωτός σε εξαιρετικά σύντομα χρονικά διαστήματα.

Ο Franck Lepine, ερευνητής στο Γαλλικό Ινστιτούτο Φωτός και Ύλης, ο οποίος είχε συνεργαστεί προηγουμένως με τον L'Huillier, περιγράφει το εργαλείο σαν μια ταινία που δημιουργήθηκε για ηλεκτρόνια. Το συγκρίνει με το έργο δύο πρωτοπόρων Γάλλων κινηματογραφιστών - των αδελφών Auguste και Louis Lumière - οι οποίοι κατασκεύασαν σκηνές τραβώντας μια σειρά φωτογραφιών. Σύμφωνα με τον John Tisch, καθηγητή φυσικής λέιζερ στο Imperial College London, είναι σαν μια συσκευή με εξαιρετικά γρήγορους παλμούς φωτός που μπορούν να λάμψουν πάνω σε υλικά για να συλλέξουν πληροφορίες σχετικά με τις αντιδράσεις τους σε αυτό το χρονικό διάστημα.

Και οι τρεις νικητές κατείχαν προηγουμένως το παγκόσμιο ρεκόρ για τον συντομότερο παλμό φωτός. Το 2001, μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Γάλλο επιστήμονα Pierre Agostini δημιούργησε έναν παλμό φωτός που διήρκεσε μόλις 250 αττοδευτερόλεπτα. Η ομάδα του L'Huillier ξεπέρασε αυτό το ρεκόρ με 170 αττοδευτερόλεπτα το 2003. Το 2008, ο Αυστροούγγρος φυσικός Ferenc Krausz μείωσε αυτό το ρεκόρ κατά περισσότερο από το μισό με έναν παλμό 80 αττοδευτερόλεπτων.

Η ερευνητική ομάδα του Βέρνερ κατέχει αυτή τη στιγμή το Παγκόσμιο Ρεκόρ Γκίνες για τον συντομότερο παλμό φωτός, με διάρκεια 43 αττοδευτερόλεπτα. Ο Βέρνερ εκτιμά ότι αυτός ο χρόνος θα μπορούσε να μειωθεί περαιτέρω σε λίγα μόλις αττοδευτερόλεπτα με την τρέχουσα τεχνολογία.

Οι ειδικοί λένε ότι η τεχνολογία των αττοδευτερόλεπτων δεν είναι ακόμη ευρέως διαδεδομένη, αλλά το μέλλον διαφαίνεται πολλά υποσχόμενο. Μέχρι σήμερα, οι επιστήμονες έχουν καταφέρει να χρησιμοποιούν τα αττοδευτερόλεπτα κυρίως για να παρατηρούν ηλεκτρόνια. Ο έλεγχος των ηλεκτρονίων και ο χειρισμός της κίνησής τους είναι ουσιαστικά ακόμη ανέφικτος ή μόλις αρχίζει να γίνεται εφικτός, σύμφωνα με τον Βέρνερ. Αυτό θα μπορούσε να κάνει τις ηλεκτρονικές συσκευές πολύ πιο γρήγορες και ενδεχομένως να πυροδοτήσει μια επανάσταση στη χημεία.

«Δεν θα περιοριζόμαστε σε αυτό που κάνουν τα μόρια φυσικά, αλλά αντίθετα μπορούμε να τα προσαρμόσουμε στις ανάγκες μας», είπε ο Βέρνερ. Πρόσθεσε ότι η «χημεία του αττό» θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο αποδοτικά ηλιακά κύτταρα ή ακόμα και στη χρήση φωτεινής ενέργειας για την παραγωγή καθαρών καυσίμων.

Thu Thao (Σύμφωνα με το AFP )

Σύνδεσμος πηγής: https://vnexpress.net/atto-giay-nhanh-den-dau-4660582.html