Giải Nobel Vật lý 2023: Tôn vinh nghiên cứu về vật lý atto giây

Ngày 3-10, Hội đồng Nobel tại Viện Karolinska ở thủ đô Stockholm, Thụy Điển, công bố giải Nobel Vật lý 2023 thuộc về các nhà khoa học Pierre Agostini (Đại học bang Ohio, Columbus, Mỹ), Ferenc Krausz (Viện Quang học lượng tử Max Planck, Đức) và Anne L’Huillier (Đại học Lund, Thụy Điển), cho các phương pháp thực nghiệm tạo ra xung ánh sáng atto giây (đơn vị thời gian bằng một phần tỷ tỷ của 1 giây) phục vụ nghiên cứu động lực học điện tử trong vật chất.

Các thí nghiệm của 3 nhà khoa học nói trên mang đến cho nhân loại những công cụ mới để khám phá thế giới điện tử bên trong các nguyên tử và phân tử. Họ đã chứng minh cách tạo ra các xung ánh sáng cực ngắn có thể được sử dụng để đo quá trình các điện tử di chuyển hoặc thay đổi năng lượng. Trong thế giới của electron, các thay đổi xảy ra trong chưa đầy một atto giây.

Năm 1987, Anne L’Huillier phát hiện nhiều tần số cộng hưởng khác nhau của ánh sáng khi bà truyền ánh sáng laser hồng ngoại qua khí trơ. Mỗi tần số cộng hưởng là một sóng ánh sáng với một số chu kỳ nhất định trong ánh sáng laser. Chúng được tạo ra bởi ánh sáng laser tương tác với nguyên tử trong khí gas, cung cấp thêm năng lượng cho một số electron. Năng lượng này sau đó phát ra dưới dạng ánh sáng. Anne L’Huillier đã tiếp tục khám phá hiện tượng này, đặt nền móng cho những đột phá tiếp theo.

Năm 2001, Pierre Agostini đã thành công trong việc sản xuất và nghiên cứu một loạt xung ánh sáng liên tiếp, trong đó mỗi xung chỉ kéo dài 250 atto giây. Hiện Ferenc Krausz đang làm việc với thí nghiệm cho phép cô lập một xung ánh sáng duy nhất kéo dài 650 atto giây.

“Bây giờ chúng ta có thể mở cánh cửa đến với thế giới điện tử. Vật lý Atto giây cho chúng ta cơ hội để hiểu các cơ chế do các electron chi phối. Bước tiếp theo sẽ là sử dụng chúng”, Eva Olsson, Chủ tịch Ủy ban Nobel Vật lý, cho biết.

VIỆT LÊ