本年度諾貝爾物理學獎,由三名科學家,包括美國的阿戈斯蒂尼、匈牙利的克勞斯,以及法國的呂利耶共同獲得,以表揚他們利用實驗產生「阿秒光脈衝」,以研究物質中的電子動力學。三人共同分享1100萬瑞典克朗,折合100萬美元獎金。
電子(Electron)移動速度之快,人類無法將之分離,但透過觀察「10的負18次方秒」,即阿秒,可以模糊地看到電子的活動。
瑞典皇家科學院讚揚三人的實驗,為人類探索原子及分子內的電子世界,提供了新工具。他們展示了一種產生極短光脈衝的方法,可用於測量電子移動或改變能量的快速過程,這項技術可潛在應用於不同領域,例如在電子領域,對了解及控制電子在材料中的行為非常重要。「阿秒脈衝」亦可用於識別不同的分子,例如用於醫學診斷。
瑞典皇家科學院指,當人類感覺快速移動的事件會相互流動,就如觀看由靜止影像組成的電影一樣,若想研究非常短暫的事件,需要特殊技術,而在電子世界,變化會發生在十分之幾的阿秒,即使一秒鐘內發生的變化,同宇宙誕生後幾秒的變化亦一樣多。三名獲奬者的研究所產生的光脈衝,可以以阿秒為單位進行測量,並為原子及分子的變化過程提供圖像。
目前是瑞典隆德大學教授的呂利耶,1987年發現當透過惰性氣體傳送紅外線時,會產生不同的光及泛音,而每個泛音都有一個光波,是由激光與氣體中的原子相互作用引起,再為電子提供額外能量,並以光的形式釋放。呂利耶繼續探索這個現象,為之後的研究突破奠定基礎。
現時是俄亥俄州立大學教授的阿戈斯蒂尼,到2001年成功產生並研究一系列連續的光脈衝,每個脈衝只持續250個阿秒;至於德國慕尼黑大學教授克勞斯,再進行其他種類的實驗,分離出可持續650阿秒的單一光脈衝。他們的貢獻令之前無法追蹤的快速過程成為可能。瑞典皇家科學院主席奧爾森指,科學界現時可以打開電子世界的大門,阿秒物理學讓科學家有機會了解電子控制的機制,下一步將是利用它們。
呂利耶是歷來第5個獲得諾貝爾物理學獎的女性
呂利耶是歷來第5個獲得諾貝爾物理學獎的女性,她表示,收到獲獎通知的電話時正授課,並講笑指難以集中完成課堂,形容獲獎是重大榮譽,難以置信。
克勞斯收到獲獎消息,正值德國今日統一日假期,他期望明日回校時與團隊會面,可能開香檳慶祝。