Berapa pantaskah atosaat itu?

Hadiah Nobel dalam Fizik 2023 telah dianugerahkan kepada tiga saintis atas penyelidikan mereka mengenai atosaat, yang boleh membawa kepada kejayaan dalam elektronik dan kimia.

Tiga saintis Pierre Agostini, Ferenc Krausz, dan Anne L'Huillier menerima Hadiah Nobel dalam Fizik 2023. Foto: CNN

Akademi Sains Diraja Sweden mengumumkan bahawa saintis Pierre Agostini (55 tahun), Ferenc Krausz (61 tahun), dan Anne L'Huillier (65 tahun) merupakan penerima Hadiah Nobel dalam Fizik 2023, atas kaedah eksperimen mereka yang membantu mencipta denyutan cahaya atosaat untuk mengkaji dinamik elektron dalam jirim, pada jam 4:45 petang, 3 Oktober (waktu Hanoi ).

Kerja mereka dengan laser menyediakan saintis dengan alat untuk memerhati, dan mungkin juga mengawal, elektron. Ini boleh memacu kejayaan dalam pelbagai bidang, seperti elektronik dan kimia.

Satu atosaat ialah satu persebilion persebilion saat. Secara ringkasnya, bilangan atosaat dalam satu saat adalah bersamaan dengan bilangan saat dalam keseluruhan sejarah alam semesta selama 13.8 bilion tahun. Menurut Hans Jakob Woerner, seorang penyelidik di Institut Teknologi Persekutuan Switzerland (ETH Zurich), atosaat ialah tempoh masa terpendek yang boleh diukur secara langsung oleh manusia.

Keupayaan untuk beroperasi dalam jangka masa ini adalah penting kerana inilah kelajuan elektron—komponen penting atom—beroperasi. Contohnya, elektron mengambil masa 150 atosaat untuk bergerak mengelilingi nukleus atom hidrogen.

Ini bermakna mengkaji atosaat membolehkan saintis mengakses proses asas yang sebelum ini di luar jangkauan mereka. Semua peranti elektronik dipengaruhi oleh pergerakan elektron, dan had kelajuan semasa ialah nanosaat, menurut Woerner. Jika mikropemproses ditukar kepada atosaat, pemprosesan maklumat satu bilion kali lebih pantas boleh menjadi mungkin.

Sebuah atom terdiri daripada nukleus yang terdiri daripada proton dan neutron, dikelilingi oleh elektron. (Imej: Rost-9D/Getty)

Ahli fizik Sweden yang berketurunan Perancis, Anne L'Huillier, merupakan orang pertama yang menemui alat yang akan membuka kunci dunia atosaat. Alat ini menggunakan laser berkuasa tinggi untuk menghasilkan denyutan cahaya dalam selang masa yang sangat singkat.

Franck Lepine, seorang penyelidik di Institut Cahaya dan Jirim Perancis yang sebelum ini bekerja dengan L'Huillier, menggambarkan alat itu seperti filem yang dicipta untuk elektron. Dia membandingkannya dengan karya dua pembikin filem perintis Perancis – adik-beradik Auguste dan Louis Lumière – yang membina babak dengan mengambil beberapa gambar. Menurut John Tisch, profesor fizik laser di Imperial College London, ia seperti peranti dengan denyutan cahaya yang sangat pantas yang boleh disinari ke atas bahan untuk mengumpulkan maklumat tentang tindak balasnya sepanjang tempoh tersebut.

Ketiga-tiga pemenang semalam sebelum ini memegang rekod dunia untuk denyutan cahaya terpendek. Pada tahun 2001, sebuah pasukan penyelidikan yang diketuai oleh saintis Perancis, Pierre Agostini, mencipta denyutan cahaya yang hanya berlangsung selama 250 atosaat. Pasukan L'Huillier mengatasi rekod itu dengan 170 atosaat pada tahun 2003. Pada tahun 2008, ahli fizik Austria-Hungary, Ferenc Krausz, mengurangkannya lebih separuh dengan denyutan 80 atosaat.

Pasukan penyelidikan Woerner kini memegang Rekod Dunia Guinness untuk denyutan cahaya terpendek, dengan tempoh 43 atosaat. Woerner menganggarkan bahawa masa ini boleh dikurangkan lagi kepada hanya beberapa atosaat dengan teknologi semasa.

Pakar mengatakan bahawa teknologi atosaat masih belum meluas, tetapi masa depan kelihatan cerah. Setakat ini, saintis telah dapat menggunakan atosaat terutamanya untuk memerhati elektron. Mengawal elektron dan memanipulasi pergerakannya pada asasnya masih tidak dapat dicapai, atau baru mula menjadi praktikal, menurut Woerner. Ini boleh menjadikan peranti elektronik lebih pantas dan berpotensi mencetuskan revolusi dalam kimia.

"Kita tidak akan terhad kepada apa yang dilakukan oleh molekul secara semula jadi, tetapi sebaliknya boleh menyesuaikannya dengan keperluan kita," kata Woerner. Beliau menambah bahawa "atto chemistry" boleh membawa kepada sel solar yang lebih cekap, atau menggunakan tenaga cahaya untuk menghasilkan bahan api bersih.

Khamis Thao (Menurut AFP )

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