النبضات الضوئية السبب.. سر منح جائزة نوبل في الفيزياء ل3 علماء
حصل ثلاثة علماء على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2023 لجهودهم في إنشاء نبضات قصيرة للغاية من الضوء يمكن تسخيرها لدراسة العمليات التي تحدث داخل الذرات والجزيئات، وفقا لما جاء بصحيفة الجارديان.
وسوف يحصل كل من بيير أجوستيني، من جامعة ولاية أوهايو، وفيرينك كراوس، من معهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية، وآن لويلير، من جامعة لوند، على حصص متساوية من الجائزة البالغ قدرها 11 مليون كرونة سويدية أي نحو 823 ألف جنيه إسترليني والتي أعلنتها يوم الثلاثاء المؤسسة الملكية في الأكاديمية السويدية للعلوم في ستوكهولم.
وقالت لويلير، التي كانت عضوا في لجنة نوبل للفيزياء بين عامي 2007 و2015، في تصريحاته لها خلال مؤتمر صحفي، إنها كانت تقوم بالتدريس عندما تلقت مكالمة هاتفية لإخبارها بفوزها، كما أنه كان من الصعب إنجاز النصف الساعة الأخيرة من محاضرتي، وليس هناك الكثير من النساء اللاتي يحصلن على هذه الجائزة، لذا فهي مميزة جدا جدا.
وذكرت الصحيفة أن لجنة نوبل منحت الجائزة للطرق التجريبية التي تولد نبضات ضوئية من الأتوثانية لدراسة ديناميات الإلكترون في المدة الأتو ثانية هي فترة زمنية قصيرة بشكل مثير للدهشة.
كما تشير اللجنة إلى أن عدد الأتو ثانية التي تتناسب مع ثانية واحدة، وهو مقياس زمني يساوي تقريبًا نبضة القلب، هو نفس عدد الثواني التي مرت منذ ولادة الكون، ورغم ذلك فإن هذه الجداول الزمنية هي التي تحكم ديناميكيات الإلكترون، ويستغرق الإلكترون حوالي 150 أتو ثانية للدوران حول نواة ذرة الهيدروجين، في حين يستغرق الإلكترون بضع مئات من الأتو ثانية للقفز من ذرة إلى أخرى.
وابتكر الفائزون هذا العام طرق تجريبية تستخدم التفاعلات بين ضوء الليزر تحت الأحمر والغاز النبيل مثل النيون لإنتاج نبضات ضوئية على مقياس زمني للأتوثانية، ويمكن استخدام نبضات الضوء هذه لدراسة حركات الإلكترونات، وبالتالي العمليات التي تحدث داخل الذرات والجزيئات.
وأشار البروفيسور ماتس لارسون، عضو الأكاديمية الملكية للعلوم، إلى أن نبضات الأتوثانية لها عدد من التطبيقات المهمة، حيث توفر التكنولوجيا إمكانية التحويل بسرعة فائقة لمواد مثل ثاني أكسيد السيليكون من كونها عازلًا إلى كونها موصلا، وهذا مجال مهم لأنه يمنحك الإمكانيات لتطوير إلكترونيات سريعة للغاية تعتمد على هذه النبضات القصيرة.
وأضاف لارسون، أنه يمكن استخدام نبضات قصيرة جدًا من الضوء لإثارة الجزيئات داخل عينة الدم، ويمكن اكتشاف ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من الجزيئات بدقة أتوثانية، مما يوفر للعلماء طريقة لتحديد التغيرات الدقيقة في الدم، و هناك أمل في المستقبل في أن تتمكن من التقاط ما إذا كان الشخص قد أصيب، على سبيل المثال، بسرطان الرئة بحيث يكون لديك طريقة حساسة للغاية.
واقترح العلماء أيضا إمكانية استخدام نبضات الأتوثانية من الضوء للتحقيق في العمليات الكمومية المشاركة في عملية التمثيل الضوئي في النباتات، أو للتحكم في التفاعلات الكيميائية، وهو المجال الذي أطلق عليه اسم الكيمياء الذرية.
اقرأ أيضًا: في زمن كورونا.. إلغاء جائزة نوبل لأول مرة منذ 64 عاما
