«Окно в мир электронов». За что дали Нобелевскую премию по физике
Академик РАН Ефим Хазанов объяснил, за что присудили Нобеля по физике.
<p align="left"><strong>Учеными, удостоившимися Нобелевской премии по физике за 2023 год, <a href="https://rtvi.com/news/nobelevskuyu-premiyu-po-fizike-prisudili-za-izuchenie-elektronov-i-prirody-sveta/">стали</a> исследователи, разработавшие технику изучения электронов в атоме с помощью аттосекундных лазеров. Академик Ефим Хазанов из нижегородского Института прикладной физики РАН рассказал RTVI, в чем значимость их открытий, и в чем отличие от прошлой "нобелевки", присужденной за лазеры. </strong></p> <p class="western" align="left"><span lang="ru-RU">Лауреатом Нобелевской премии по физике 2023 года названы </span><span lang="ru-RU">Пьер Агостини </span><span lang="ru-RU">из Университета Огайо</span><span lang="ru-RU">, Краус Ференц и</span><span lang="ru-RU">з Институт квантовой оптики общества Макса Планка (Германия) и </span> <span lang="ru-RU">Анн Л’Юилье </span><span lang="ru-RU">из Лундского университета (Швеция)</span><span lang="ru-RU">. Комитет признал важность их экспериментов , которые дали человечеству новые инструменты для «изучения мира электронов внутри атомов и молекул». «Пьер Агостини, Краус Ференц и Анн Л’Юилье продемонстрировали способ создания чрезвычайно коротких импульсов света, которые можно использовать для измерения быстрых процессов, когда электроны движутся или обмениваются энергиями», — говорится в заявлении комитета.</span></p> <p align="left"><span lang="ru-RU">В 1987 году </span><span lang="ru-RU">Анн Л’Юилье </span><span lang="ru-RU">обратила внимание на то, как меняются свойства инфракрасного л</span><span lang="ru-RU">а</span><span lang="ru-RU">зерного луча при прохождении его через </span><span lang="ru-RU">инертные газы. Эти изменения были вызваны взаимодействием фотонов луча с атомами — некоторые электроны получали энергию, переизлучая ее в виде света. </span></p> <p align="left"><span lang="ru-RU">В 2001 году </span><span lang="ru-RU">Пьер Агостини </span><span lang="ru-RU">продолжил эксперименты, создавая серии последовательных лазерных импульсов длительностью 250 аттосекунд, одновременно с ним </span><span lang="ru-RU">Краус Ференц </span><span lang="ru-RU">использовал в эксперименте оди</span><span lang="ru-RU">н</span><span lang="ru-RU"> импульс длительностью 650 аттосекунд. </span></p> <p align="left"><span lang="ru-RU">Изучение свойств прошедших через среду лазерных импульсов позволило исследовать быстрые процессы, которые ранее отследить не удавалось. «Теперь мы можем открыть окно в мир электронов. Аттосекундная физика дала нам возможность понимать механизмы, управляющие электронами. Следующий шаг — использовать их», — пояснила Ева Ольсон, председатель нобелевского комитета по физике.</span><span id="Врезка1" dir="ltr"></span></p> <p align="left">"С моей точки зрения, присуждение Нобелевской премии за исследования в этой области вполне ожидаемо, поскольку последние лет десять она является передовым направлением, которое позволяет заглянуть внутрь атома. Но заглянуть не в смысле пространства, а в смысле времени. То есть смотреть процессы, которые происходят в атоме на временах, сравнимых со временем обращения электрона по орбите — порядка десяти аттосекунд, — пояснил <span lang="en-US">RTVI </span><span lang="ru-RU">г</span><span lang="ru-RU">лавный научный сотрудник </span><span lang="ru-RU">Института прикладной физики РАН </span><span lang="ru-RU">(Нижний Новогород)</span><span lang="ru-RU">, академик Ефим </span><span lang="ru-RU">Хазанов. — Например, мы можем увидеть, как движется электрон вокруг ядра. Мы примерно знаем, на каком радиусе он движется, из теоретических представлений знаем, за какое время. Но увидеть это, и фигурально выражаясь, снять кино, можно с помощью этих лазеров". </span></p>
<blockquote> <p align="left">"При ионизации атомов мы можем измерить энергии ионизованных электронов. И в зависимости от этих измерений, ученые видят, что в разные моменты времени эта энергия различна, и мы можем восстановить движение электрона внутри атома", <span lang="ru-RU">— продолжил Хазанов.</span></p> </blockquote> <div class="intext-box"> <p align="left"><span lang="ru-RU">До появления аттосекундных лазеров у человечества просто не было инструмента, который бы это сделать в принципе это сделать».</span></p>
</div> <p align="left"><span lang="ru-RU">Эксперты уже обратили внимание на то, что нынешние присуждение Нобелевской премии по физике — второе за относительно короткий срок признание заслуг ученых в области лазерной физики.</span></p> <p align="left"><span lang="ru-RU"> Так, в 2018 году половину премии забрали Жерар Муру и Донна Стрикленд, разработавшие метод генерации фемтосекундных петаваттных лазерных импульсов. Донна Стрикланд — французская исследовательница в области электротехники и лазеров. Жерар Альбер Муру — французский и американский физики, </span><span lang="ru-RU">и</span><span lang="ru-RU">ностранный член РАН с 2008 года.</span></p> «Несмотря на такое фонетическое созвучие, это совершенно разные даже по масштабам области. В аттосекундных лазерах используются рекордно короткие импульсы, и в этом заключается прорыв. Но это излучение очень слабое, там используются совсем крошечные мощности, так скажем. А фемтосекундные лазеры более мощные. Своей мощностью они разрушают атом, в котором после облучения уже нечего исследовать — атом просто не существует в таких полях», <span lang="ru-RU">— пояснил Хазанов.</span>