jueves, 5 de octubre de 2023

Premio Nobel de Física 2023: qué son los pulsos de luz


El Premio Nobel de física de este año premió el desarrollo de nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones en el interior de átomos y moléculas, gracias a los pulsos de luz.

En la actualidad, esta tecnología consiste en la aplicación de destellos lumínicos de corta duración y amplio espectro.

El Premio fue concedido a Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier por métodos experimentales que generan pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia.

Las contribuciones de los galardonados permite investigar procesos tan rápidos que antes eran imposibles de seguir.

“Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de los attosegundos nos da la oportunidad de entender mecanismos gobernados por electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, sostuvo Eva Olsson, presidenta del Comité Nobel de Física.

Tres científicos ganan el Premio Nobel de Física por destellos de luz

Los tres científicos, con su aporte demostraron una forma de crear pulsos de luz extremadamente cortos que pueden utilizarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía. 

De hecho, gracias a esté aporte los pulsos de luz puede ser muy útiles en el mundo de la microelectrónica, por ejemplo, en la fabricación de chips, que funcionan como verdaderas ciudades de rascacielos realmente microscópicas, atómicas.

Un latido del corazón dura sólo un segundo y parece un tiempo muy corto, los ganadores del Premio han trabajado con una unidad de tiempo aún menor: el attosegundo, que es equivalente a la trillonésima parte de un segundo.

Pongamos en contexto el aporte

Desde los comienzos de este siglo XIX se están estudiando la interacción de la radiación electromagnética (que son láseres pulsados) con la materia a escalas sin precedentes. Hoy en día se están midiendo tiempos ultracortos sin precedentes: del orden del attosegundo y aún por debajo del attosegundo.

Con ello, los láseres de tipo pulsado tienen muchísimas aplicaciones, no solo para el desarrollo de la ciencia sino también, la industria, medicina, entre otros campos. Por ejemplo, se usan en la difundida cirugía refractiva que corrige la miopía, aunque encontrarlo fue un poco diferente.

La creación de los pulsos de luz

La creencia común era que los caballos galopaban con las extremidades extendidas cuando sus pies estaban despegados del suelo. Nadie podía saberlo realmente porque el galope ocurre a escalas de tiempo inferiores a las que el ojo humano puede descifrar.

No fue hasta el desarrollo de fotografías con tiempos de exposición menores cuando se descubrió que, en realidad, la creencia común era errónea: las extremidades se contraen cuando el caballo está en el aire.

De la misma manera que para entender el movimiento de un caballo fue necesario el desarrollo tecnológico de la fotografía, para entender el movimiento de los electrones necesitamos “cámaras fotográficas” capaces de funcionar a la escala natural en la que los electrones orbitan alrededor del núcleo atómico: el attosegundo.

Estas “cámaras fotográficas” son en realidad láseres de luz pulsada en los que la duración de cada pulso es de unos pocos attosegundos.

¿Por qué es importante?

La física de attosegundos nos permite observar el movimiento de los electrones, y hacerles fotos, pero también controlar cómo se mueven en los átomos, moléculas y materiales.

Imagen: Europa Press

Fuente: Ecoosfera

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