左圖:呂利耶3日在瑞典隆德大學接受記者采訪。\美聯社;中圖:阿戈斯蒂尼得知自己獲獎後露出笑容。\美聯社;右圖:克勞斯計劃與同事一同慶祝獲獎。\路透社

  【大公報訊】綜合路透社、美聯社報道:瑞典皇傢科學院3日宣佈,將2023年諾貝爾物理學獎授予皮埃爾.阿戈斯蒂尼、費倫茨.克勞斯和安妮.呂利耶,以表彰他們將產生阿秒光脈沖的實驗方法用於研究物質的電子動力學。克勞斯形容,阿秒光脈沖如同擁有高速快門的相機,讓科學傢得以捕捉原子和分子內部轉瞬即逝的電子運動過程。阿秒光脈沖被視為激光科學歷史上最重要的裡程碑之一,主要應用前景包括研究疾病微觀起因、提升電子器件運行速度等。

  瑞典皇傢科學院常任秘書埃勒格倫3日宣佈,美國俄亥俄州立大學教授阿戈斯蒂尼、德國馬克斯.普朗克量子光學研究所主任和德國慕尼黑大學教授克勞斯、瑞典隆德大學教授呂利耶共同獲得2023年諾貝爾物理學獎,他們將平分1100萬瑞典克朗(約780萬港元)獎金。

  瑞典皇傢科學院在當天發表的新聞公報中說,三位獲獎者“展示瞭一種產生極短光脈沖的方法,它可用於測量電子移動或改變能量的快速過程”。諾貝爾物理學獎評選委員會主席奧爾松說:“我們現在可以打開電子世界的大門,阿秒物理學使我們有機會瞭解受電子支配的機制。下一步研究將是如何利用它們。”

  有望推動醫學及電子學發展

  電子圍繞原子核運動的時間尺度為阿秒量級。一阿秒等於10的負18次方秒,一秒鐘內的阿秒數,相當於138億年前宇宙誕生以來所經過的秒數。一束光從房間一端照射到對面墻壁上,就已經過去瞭100億阿秒。想要觀測和研究電子在阿秒時間尺度上的運動,就需要阿秒光脈沖技術。

  1987年,呂利耶和她的同事發現,紅外線激光穿過惰性氣體時會產生諧波。她發表瞭一系列文章,並繼續探索這種效應,為接下來的突破奠定瞭基礎。據諾貝爾獎官網介紹,在適當條件下,諧波的周期重合,就會形成集中的阿秒脈沖。2001年,阿戈斯蒂尼成功制造出一系列連續的光脈沖,每個脈沖的持續時間僅為250阿秒。與此同時,克勞斯正在進行分離單個脈沖的實驗,他們最終成功分離出瞭持續650阿秒的脈沖,並用它來跟蹤和研究電子脫離原子束縛的過程。

  阿秒光脈沖目前已成為物理、化學、生物等眾多領域重要的研究手段,將科學傢研究物質結構的視野從分子拓展到原子內部。阿秒光脈沖技術的主要應用前景包括幫助人們弄清疾病的微觀起因、大幅提升電子器件運行速度、推進超導技術研究等,有望成為新一輪電子信息技術革命和能源革命的推動力。

  與中國科學傢緊密合作

  呂利耶說,她得知自己獲得諾獎時正在給學生上課,因此評獎委員會打瞭3通電話她才接起,“我很榮幸能獲獎。這令人難以置信。”她堅持上完瞭課,並調侃說獲獎消息讓餘下的半小時課程“有點艱難”。呂利耶補充說,她的工作展現瞭基礎科學研究的重要性,無論其應用前景如何。據美聯社報道,在阿秒光脈沖技術的實際應用前景為人所知之前,呂利耶已在相關領域耕耘瞭30年。

  克勞斯接受電話采訪時說,10月3日是德國法定假日(德國統一日),“我的同事們都在享受假期,希望明天我們能碰面,到時候我們可能會開香檳慶祝。”阿戈斯蒂尼目前身在巴黎,評獎委員會未能第一時間聯系到他。他說:“我不敢相信……我的女兒打電話通知我,那是我第一次聽到自己獲獎的消息。”阿戈斯蒂尼和呂利耶均出生在法國,法國總統馬克龍在社交媒體發文慶賀說:“我們的國傢為此自豪!”

  三位獲獎科學傢與中國研究人員有緊密合作,例如舉辦學術論壇、共同培養研究生等。談及對他們的印象,復旦大學物理學系陶鎮生教授表示,呂利耶待人友善柔和,近年來活躍在國際會議上;克勞斯傾心前沿研究,最近轉入瞭生物、醫療領域,他在演講時特別喜歡用動畫來演示。

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