Tres científicos que desarrollaron nuevas técnicas para explorar el mundo de los electrones dentro de los átomos y las moléculas recibieron el Premio Nobel de Física 2023. La Real Academia Sueca reconoció a Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier “por métodos experimentales que generan pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia”.
Los galardonados son expertos en crear y manipular pulsos de luz extremadamente breves, que pueden usarse para medir los procesos rápidos en los que los electrones se mueven o cambian de energía. Un attosegundo es una unidad de tiempo tan pequeña que hay tantos en un segundo como segundos transcurrieron desde el origen del universo.
Los experimentos de los premiados produjeron pulsos de luz tan cortos que se miden en attosegundos, demostrando así que estos pulsos pueden usarse para proporcionar imágenes de procesos dentro de átomos y moléculas.
Un descubrimiento clave
Anne L’Huillier fue la primera en descubrir, en 1987, que al transmitir luz láser infrarroja a través de un gas noble se generaban muchos tonos de luz diferentes. Cada tono es una onda de luz con un número determinado de ciclos para cada ciclo de la luz láser. Son causados por la luz láser que interactúa con los átomos del gas; les da a algunos electrones energía adicional que luego se emite en forma de luz. Anne L’Huillier siguió investigando este fenómeno, sentando las bases para avances posteriores.
En 2001, Pierre Agostini logró producir e investigar una serie de pulsos de luz consecutivos, cada uno de los cuales duró sólo 250 attosegundos. Al mismo tiempo, Ferenc Krausz trabajaba en otro tipo de experimento, uno que permitía aislar un único pulso de luz que duraba 650 attosegundos.
Una puerta al mundo de los electrones
Las contribuciones de los galardonados permitieron investigar procesos que eran tan rápidos que antes eran imposibles de seguir.
“Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender los mecanismos que se rigen por los electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, afirmó Eva Olsson, presidenta del Comité del Nobel de Física.
Los pulsos de attosegundos tienen potenciales aplicaciones en muchas áreas diferentes. En electrónica, por ejemplo, es importante comprender y controlar cómo se comportan los electrones en un material. Los pulsos de attosegundos también se pueden utilizar para identificar diferentes moléculas, como en el diagnóstico médico.
