Nobelova cena za fyziku ocenila nové nástroje pro zkoumání světa elektronů

„Trojice laureátů byla vyznamenána za experimenty, které daly lidstvu nové nástroje pro zkoumání světa elektronů v atomech a molekulách. Pierre Agostini, Ferenc Krausz a Anne L’Huillierová předvedli způsob, jak vytvořit extrémně krátké světelné pulzy, jež lze použít k měření rychlých procesů, ve kterých se elektrony pohybují či mění energii,“ popsala Královská švédská akademie věd.

Laureáti při svých pokusech vyrobili světelné pulzy tak krátké, že se měří v attosekundách, tedy v triliontinách vteřiny. Tyto pulzy pak využili k zobrazení procesů uvnitř atomů a molekul, které jsou tak rychlé, že bylo pro odborníky donedávna nemožné je sledovat.

Základy pro oceněný výzkum položila L’Huillierová v roce 1987 pokusy, kdy nechala pronikat infračervené laserové paprsky vzácným plynem. V roce 2001 se Agostinimu podařilo vyrobit a prozkoumat sérii po sobě jdoucích světelných pulzů, přičemž každý pulz trval pouze 250 attosekund. Krausz zároveň pracoval na jiném typu experimentu, který umožnil izolovat jediný světelný pulz, jenž trval 650 attosekund.

„Attosekundová fyzika nám dává příležitost pochopit mechanismy, které jsou řízeny elektrony. Dalším krokem bude jejich využití,“ řekla Eva Olssonová, jež je předsedkyní Nobelova výboru pro fyziku.

Objevy vyznamenaných fyziků mohou podle Nobelova výboru najít uplatnění v široké škále oborů. V elektronice je například důležité pochopit a kontrolovat, jak se elektrony chovají v určitém materiálu. Attosekundové pulzy mohou být také využity k identifikaci různých molekul, například v lékařské diagnostice.

L’Huillierová je teprve pátou ženou, která Nobelovu cenu za fyziku získala. O ocenění se dozvěděla ve chvíli, kdy vyučovala. Žertem podotkla, že bylo poté těžké hodinu dokončit, napsala agentura AP.

Krausz švédské tiskové agentuře TT řekl, že v Německu, kde působí, je tento den svátek. „Moji kolegové mají dnes volno, ale doufám, že se odpoledne sejdeme a otevřeme láhev šampaňského,“ uvedl.

V loňském roce toto ocenění dostali Francouz Alain Aspect, Američan John Clauser a Rakušan Anton Zeilinger. Trojice byla oceněna za „experimenty s provázanými fotony, stanovení porušení Bellových nerovností a za průkopnické práce na kvantových informačních vědách“.

Jejich výzkum má uplatnění např. v oblasti kvantové kryptografie, jež se zabývá pokročilými metodami šifrování. Je na něm založena i myšlenka teleportace.

V pondělí 2. října dostali Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství maďarsko-americká biochemička Katalin Karikóová a americký imunolog Drew Weissman, kteří položili základy pro vývoj mRNA vakcín proti nemoci covid-19.

Ocenění, které je letos dotované 11 miliony švédských korun (23 milionů Kč), bude tento týden znát své laureáty ještě za chemii, literaturu a mír. A na závěr příští týden v pondělí také za ekonomii.

Ceny budou slavnostně předány 10. prosince, v den výročí úmrtí švédského vynálezce dynamitu Alfreda Nobela, na základě jehož závěti vznikly.