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諾貝爾物理學獎得主周二(3日)公布,由法國籍科學家呂利耶(Anne L'Huillier)、法國籍科學家阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、匈牙利籍科學家克勞斯(Ferenc Krausz)共同奪得,表彰3位研究阿秒光脈衝的成就,為人類提供探索原子和分子內電子世界的新工具,展示一種製造極短光脈衝的方法,可用來測量電子移動或能量變化的快速過程。
諾貝爾獎委員會指,當人們感知到快速移動的事件時,它們會相互流動,若想研究非常短暫的事件,人們需要特殊技術,而在電子的世界,變化發生在十分之一阿秒內。阿秒是在原子核尺度上的電子動力學時間單位,相當於10的負18次秒 ,是非常小的時間單位。獲獎者的實驗製造的脈衝光之短,需以阿秒量度,並證明這些脈衝可提供原子和分子內部過程的影像。
在1987年,呂利耶發現紅外線雷射穿過惰性氣體時,產生許多不同的光的泛音,每個泛音都是一個光波,雷射中每個周期都有給定的周期數,它們是由雷射與氣體中的原子相互作用引起,為部分其以光的形態釋放之電子,提供額外能量。呂利耶繼續探索這一現象,為後續的突破奠定了基礎。至2001年,阿戈斯蒂尼成功製造並研究一系列連續的光脈衝,其中每個脈衝僅持續 250阿秒。同一時間,克勞斯進行另一類實驗,可以分離出持續650阿秒的單一光脈衝。
3位科學家的貢獻使研究以前無法追蹤的快速過程成為可能,可以打開電子世界的大門,阿秒物理學讓外界有機會了解電子控制機制,在許多不同領域都有潛在應用,例如醫學診斷。