Premio Nobel de Física 2023 a quienes midieron el tiempo en trillonésimas de segundo para ver dentro de los átomos

Este martes 3 de octubre, la Real Academia de las Ciencias de Suecia concedió el Premio Nobel de Física 2023 a Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L'Huillier por sus experimentos con pulsos de luz extremadamente cortos que permitieron estudiar lo que sucede dentro de los átomos. El galardón, dotado con 11 millones de coronas suecas —equivalente a un millón de dólares —, será dividido equitativamente entre los tres científicos.

Los experimentos de los galardonados produjeron pulsos de luz láser que se miden en attosegundos (la trillonésima parte —1 seguido de 18 ceros— de un segundo). Al ser aplicados sobre un gas, proporcionaron imágenes de los procesos que ocurren a escala atómica, como el movimiento de los electrones y sus cambios de energía.

Un attosegundo es tan corto que hay tantos en un segundo como segundos ha habido desde el nacimiento del universo (hace 13.700 millones de años).

“Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender los mecanismos que se rigen por los electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, afirma Eva Olsson, presidenta del Comité del Nobel de Física.

"Hay aplicaciones potenciales en muchas áreas diferentes. En electrónica, por ejemplo, es importante comprender y controlar cómo se comportan los electrones en un material. Los pulsos de attosegundos también se pueden utilizar para identificar diferentes moléculas, como en el diagnóstico médico", resalta la Academia Sueca.

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Experimentos con láser

Anne L'Huillier, de la Universidad de Lund, descubrió en 1987 que surgían muchos matices de luz diferentes cuando disparaba luz láser infrarroja a través de un gas noble. Esto sucede porque la luz láser interactúa con los átomos del gas y les da a algunos electrones energía adicional que se emite como breves destellos.

Fue así que L'Huillier sentó las bases para que posteriores experimentos con luz láser detectaran los procesos al interior de los átomos, que suceden a una escala imperceptible para los humanos.

En 2001, Pierre Agostini, del Instituto Max Planck de Óptica Cuática y la Universidad de Múnich, consiguió producir e investigar una serie de pulsos de luz consecutivos, cada uno de los cuales duraba apenas 250 attosegundos.

En tanto, casi durante el mismo período, Ferenc Krausz, de la Universidad de Ohio, se enfocó en un experimento que consistía en aislar un único pulso de luz que duraba 650 attosegundos.

En la actualidad, distintos equipos trabajan en refinar la utilización de pulsos láser para examinar con mayor detalle los misteriosos procesos que tienen lugar en el mundo de las partículas diminutas.