Nobel per la fisica a Agostini, Krausz e L’Huillier

Roma –  Il Premio Nobel per la Fisica 2023 è stato assegnato a Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L’Huillier, per i metodi sperimentali che generano impulsi di luce di attosecondi per lo studio della dinamica degli elettroni nella materia. I tre premi Nobel per la fisica 2023 sono stati premiati per i loro esperimenti, che hanno fornito all’umanità nuovi strumenti per esplorare il mondo degli elettroni all’interno di atomi e molecole. Gli scienziati hanno dimostrato un modo per creare impulsi di luce estremamente brevi che possono essere utilizzati per misurare i rapidi processi in cui gli elettroni si muovono o cambiano energia. Gli eventi in rapido movimento confluiscono l’uno nell’altro quando vengono percepiti dall’uomo, proprio come un film composto da immagini fisse viene percepito come un movimento continuo. Per studiare eventi davvero brevi è necessaria una tecnologia speciale. Nel mondo degli elettroni, i cambiamenti avvengono in pochi decimi di attosecondo, che è così breve che ce ne sono tanti in un secondo quanti sono i secondi dalla nascita dell’universo. Gli esperimenti dei vincitori hanno prodotto impulsi di luce così brevi da essere misurati in attosecondi, dimostrando così che questi impulsi possono essere utilizzati per fornire immagini dei processi all’interno di atomi e molecole. Nel 1987, Anne L’Huillier ha scoperto che, trasmettendo la luce laser a infrarossi attraverso un gas nobile, si formano diversi overtone di luce. Un overtone è un’onda luminosa con un determinato numero di cicli per ogni ciclo della luce laser. Questi sono causati dall’interazione della luce laser con gli atomi del gas, che fornisce ad alcuni elettroni un’energia supplementare che viene poi emessa come luce. L’Huillier ha continuato a esplorare questo fenomeno, gettando le basi per le scoperte successive. Nel 2001, Pierre Agostini è riuscito a produrre e studiare una serie di impulsi di luce consecutivi, in cui ogni impulso durava solo 250 attosecondi. Contemporaneamente, Ferenc Krausz lavorava a un altro tipo di esperimento, che permetteva di isolare un singolo impulso di luce della durata di 650 attosecondi. I contributi dei vincitori hanno permesso di studiare processi così rapidi che prima era impossibile seguire. “Ora possiamo aprire la porta al mondo degli elettroni; la fisica degli attosecondi ci dà l’opportunità di comprendere i meccanismi governati dagli elettroni. Il prossimo passo sarà utilizzarli”, ha affermato Eva Olsson, presidente del Comitato Nobel per la Fisica. Le applicazioni potenziali sono molteplici. Nell’elettronica, ad esempio, è importante capire e controllare il comportamento degli elettroni in un materiale. Gli impulsi ad attosecondi possono anche essere utilizzati per identificare diverse molecole, ad esempio nella diagnostica medica. (30Science.com) Lucrezia Parpaglioni