همانطور که در خبرهای قبلی توضیح دادیم گروهی متشکل از سه محقق، جایزه نوبل فیزیک سال 2023 را به دلیل کار پیشگامانه خود در مطالعه الکترون با استفاده از فلاش های نوری به طول آتوثانیه دریافت کردند. پالس های آتوثانیه پالس های نور بسیار کوتاهی هستند که 0.000000000000000001 ثانیه طول می کشند. اگر بخواهیم این زمان را ملموس‌تر کنیم، به همان تعداد آتوثانیه در یک ثانیه وجود دارد که در عصر جهان هستی ثانیه وجود دارد.
پیش از این، دانشمندان فقط می توانستند حرکت هسته های اتمی آهسته تر را با استفاده از پالس های نور فمتوثانیه (15-^10) مطالعه کنند، اما نمی توانستند حرکت در مقیاس الکترونی را مشاهده کنند. با توسعه پالس‌های آتوثانیه، محققان اکنون می‌توانند بررسی کنند که چگونه الکترون‌ها حرکت می‌کنند و خود را در اتم‌ها و مولکول‌ها که فرآیندهای حیاتی در فیزیک و شیمی هستند، تغییر می‌دهند.
پالس‌های نوری آتوثانیه دانشمندان را قادر می‌سازد تا طیف‌سنجیِ pump-probe spectroscopy را انجام دهند، تکنیکی که برای بررسی نحوه جذب یا گسیل ماده نور استفاده می‌شود. با استفاده از پالس‌های کوتاه‌تر از زمان لازم برای تنظیم مجدد الکترون‌ها، محققان می‌توانند رفتار الکترون‌ها را در زمان واقعی دنبال کنند. این مشابه با استفاده از دوربینی با زمان نوردهی کوتاه‌تر است که امکان گرفتن عکس‌های فوری واضح و دقیق از اجسام متحرک را فراهم می‌کند.
تحقیقات Attosecond فرصت های جدیدی را در پاسخ به سؤالات مهم علمی باز کرده است. به عنوان مثال، محققان را قادر می سازد تا شکستن پیوندهای شیمیایی را در زمان واقعی مشاهده کنند، فرآیندی اساسی در طبیعت. طیف‌سنجی آتوثانیه همچنین بینش‌هایی درباره مهاجرت بار الکترون در مولکول‌های منفرد و شکستن پیوندهای شیمیایی بین اتم‌ها ارائه کرده است.
علاوه بر این، فناوری آتوثانیه برای مطالعه رفتار الکترون در زمینه های مختلف، مانند آب مایع و نیمه هادی های حالت جامد، به کار گرفته شده است. همانطور که محققان به بهبود توانایی خود در تولید پالس های آتوثانیه ادامه می دهند، درک عمیق تری از ذرات بنیادی تشکیل دهنده ماده به دست خواهند آورد.
توسعه پالس های آتوثانیه در اوایل دهه 2000 آغاز شد و از آن زمان تاکنون این میدان به سرعت گسترش یافته است. به رسمیت شناختن سه محقق با جایزه نوبل 2023 در فیزیک، تأثیر قابل توجه مشارکت آنها در تحقیقات attosecond و پتانسیل آن برای پیشرفت درک ما از ماهیت ماده را برجسته می کند.
منبع
https://phys.org/news/2023-10-attosecond-physical-chemist-tiny-scale.html
