Seberapa cepat Attosecond?

Hadiah Nobel Fisika 2023 dianugerahkan kepada tiga ilmuwan atas penelitian tentang attodetik, yang dapat menghasilkan terobosan dalam bidang elektronika dan kimia.

Tiga ilmuwan, Pierre Agostini, Ferenc Krausz, dan Anne L'Huillier, menerima Hadiah Nobel Fisika 2023. Foto: CNN

Akademi Ilmu Pengetahuan Kerajaan Swedia mengumumkan bahwa ilmuwan Pierre Agostini (55 tahun), Ferenc Krausz (61 tahun) dan Anne L'Huillier (65 tahun) adalah pemenang Hadiah Nobel Fisika 2023, atas metode eksperimen mereka dalam menciptakan pulsa cahaya attodetik untuk mempelajari dinamika elektron dalam materi, pada pukul 16.45 tanggal 3 Oktober (waktu Hanoi ).

Pekerjaan mereka dengan laser memberi ilmuwan alat untuk mengamati dan bahkan mengendalikan elektron, yang dapat mengarah pada terobosan dalam berbagai bidang seperti elektronika dan kimia.

Satu attodetik sama dengan sepersemiliar dari sepersemiliar detik. Sebagai perbandingan, jumlah attodetik dalam satu detik sama banyaknya dengan jumlah detik dalam seluruh sejarah alam semesta yang berdurasi 13,8 miliar tahun. Menurut Hans Jakob Woerner, seorang peneliti di Institut Teknologi Federal Swiss (ETH Zurich), attodetik adalah periode waktu terpendek yang dapat diukur secara langsung oleh manusia.

Kemampuan untuk beroperasi pada skala waktu ini penting karena inilah kecepatan elektron – komponen esensial atom – beroperasi. Misalnya, sebuah elektron membutuhkan 150 attodetik untuk mengelilingi inti atom hidrogen.

Artinya, mempelajari attodetik memberi para ilmuwan akses ke proses fundamental yang sebelumnya tak terjangkau. Semua perangkat elektronik dipengaruhi oleh pergerakan elektron, dan batas kecepatan saat ini adalah nanodetik, menurut Woerner. Jika mikroprosesor dikonversi ke attodetik, pemrosesan informasi miliaran kali lebih cepat bisa jadi mungkin.

Atom terdiri dari inti atom yang terdiri dari proton dan neutron, dikelilingi oleh elektron. Foto: Rost-9D/Getty

Fisikawan Swedia kelahiran Prancis Anne L'Huillier adalah orang pertama yang mengembangkan alat untuk membuka dunia attodetik, menggunakan laser berkekuatan tinggi untuk menciptakan denyut cahaya dalam interval yang sangat pendek.

Franck Lepine, seorang peneliti di Institut Cahaya dan Materi Prancis yang bekerja dengan L'Huillier, menggambarkan perangkat tersebut sebagai film yang dibuat untuk elektron. Ia membandingkannya dengan karya dua sineas Prancis pionir, Auguste dan Louis Lumière bersaudara, yang membangun adegan dengan mengambil foto-foto berurutan. John Tisch, profesor fisika laser di Imperial College London, mengatakan bahwa perangkat tersebut seperti perangkat yang menggunakan pulsa cahaya yang sangat cepat untuk menembak material dan mendapatkan informasi tentang perilakunya selama rentang waktu tersebut.

Ketiga pemenang hadiah kemarin sebelumnya memegang rekor dunia untuk pulsa cahaya terpendek. Pada tahun 2001, tim ilmuwan Prancis Pierre Agostini menciptakan pulsa yang hanya berdurasi 250 attodetik. Tim L'Huillier melampaui rekor tersebut dengan 170 attodetik pada tahun 2003. Pada tahun 2008, fisikawan Austria-Hongaria Ferenc Krausz mengurangi lebih dari separuh angka tersebut dengan pulsa berdurasi 80 attodetik.

Tim Woerner saat ini memegang Rekor Dunia Guinness untuk pulsa cahaya terpendek, yaitu 43 attodetik. Durasinya dapat dikurangi lebih lanjut menjadi hanya beberapa attodetik dengan teknologi terkini, Woerner memperkirakan.

Teknologi attodetik belum umum digunakan, tetapi masa depannya tampak menjanjikan, kata para ahli. Sejauh ini, sebagian besar ilmuwan telah mampu menggunakan attodetik untuk mengamati elektron. Mengendalikan elektron dan mengendalikan pergerakannya belum memungkinkan, atau baru mulai dimungkinkan, menurut Woerner. Hal ini dapat mempercepat elektronika dan memicu revolusi dalam bidang kimia.

"Kita tidak akan terbatas pada apa yang dilakukan molekul secara alami, melainkan dapat menyesuaikannya dengan kebutuhan kita," kata Woerner. "Kimia Atto," tambahnya, dapat menghasilkan sel surya yang lebih efisien, atau bahkan menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan bahan bakar bersih.

Thu Thao (Menurut AFP )

Tautan sumber: https://vnexpress.net/atto-giay-nhanh-den-dau-4660582.html