by Το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 2023 δόθηκε :
Στον Πιέρ Αγκοστινί (Γαλλία)
Στον Φέρεντς Κράους (Ουγγαρία/Αυστρία)
Στην Αν Λ’Ουιγιέ (Γαλλία/Σουηδία)
Για τις μελέτες τους πάνω στην δυναμική των ηλεκτρονίων σε άτομα και μόρια μέσω της αλληλεπίδρασής τους με ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Ουσιαστικά οι παραπάνω επιστήμονες πήραν το βραβείο Νόμπελ συνεχίζοντας το έργο του Αιστάιν ο οποίος πήρε το βραβείο Νόμπελ το 1921 για την ερμηνεία του φωτοηλεκτρικού φαινομένου. Δηλαδή μετά από 102 χρόνια το βραβείο δίνεται ξανά για την εξερεύνηση της ίδιας θεματολογίας που αφορά την αλληλεπίδραση φωτονίων – ηλεκτρονίων. Αυτό αποδεικνύει περίτρανα ότι κανένα θέμα που αφορά τη βασική έρευνα στη Φυσική δεν πρέπει να θεωρείται παρωχημένο.
Πρώτη η Λ’Ουιγιέ με την ομάδα της στη Γαλλία παρατήρησε ότι αν ένα ευγενές αέριο ακτινοβοληθεί με μία ισχυρή δέσμη laser υπερύθρων, το αέριο ακτινοβολεί διάφορες συχνότητες. Οι πρώτες συχνότητες είναι ακέραια πολλαπλάσια της αρχικής δέσμης και έχουν μεγάλη σχετικά ισχύ. Όσο αυξάνονταν οι αρμονικές μέχρι την 5η αρμονική, η ισχύς της ακτινοβολίας που διαχέεται μικραίνει. Στη συνέχεια από την 5η μέχρι την 33η αρμονική παραδόξως η ισχύς της διαχεόμενης ακτινοβολίας παραμένει σχεδόν σταθερή και στη συνέχεια ελαττώνεται. Με άλλα λόγια δημιουργείτο ένα οροπέδιο.
Το 1991 η Λ’ Ουιγιέ έδωσε την πρώτη θεωρητική ερμηνεία σχετικά με την δημιουργία αυτού του παράδοξου οροπεδίου. Επίσης παρατηρήθηκε και ένα άλλο παράδοξο. Όταν ένα συμπιεσμένο ευγενές αέριο ακτινοβολείται από μία ισχυρή δέσμη laser, εκτός από φωτόνια με συχνότητες πολλαπλάσιες της αρχικής δέσμης laser παράγονται και φωτόνια διαφόρων άλλων συχνοτήτων.
O Aγκοστινί και η ομάδα του το 2001 εκμεταλλευόμενος αυτά τα φαινόμενα μπόρεσε και δημιούργησε παλμούς laser πολύ μικρής χρονικής διάρκειας. Διάρκειας της τάξεως των as =10-18s. Σε αυτό το χρόνο μία δέσμη laser διατρέχει στο κενό απόσταση της τάξεως του μεγέθους του ατόμου. Έτσι πλέον για πρώτη φορά μπορούμε να δούμε τι συμβαίνει σε αλληλεπιδράσεις ύλης-φωτονίων, της τάξεως ενός ατόμου. Μπορούμε πειραματικά να μετρήσουμε πόσο διαρκεί η διέγερση και αποδιέγερση ενός ηλεκτρονίου στο μόριο ή το άτομο ή το ιόν. Ένα γεγονός που στην εποχή του Χάιζεμπεργκ φαινόταν αδιανόητο.
Το πόση σημασία έχει αυτή η νέα μέθοδος δημιουργίας παλμών με τόσο μικρή χρονική διάρκεια, μπορούμε να το αντιληφθούμε αν σκεφτούμε ότι ο κόσμος μας αποτελείται από δύο κατηγορίες σωματιδίων.
Τα φερμιόνια από τη μία, που αποτελούν τα δομικά υλικά του κόσμου μας και είναι:
1. το ηλεκτρόνιο
2. το νετρίνο
3. το πάνω κουάρκ
4. το κάτω κουάρκ
και τα μποζόνια από την άλλη, που αποτελούν την κόλα των φερμιονίων περιγράφοντας τις αλληλεπιδράσεις τους. Αυτά είναι:
1. το φωτόνιο στο οποίο οφείλονται οι ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις
2, τα τρία W+, W-, Z στα οποία οφείλονται οι ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις
3. και 8 γκλουόνια στα οποία οφείλονται οι ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις.
Όλη η σύγχρονη τεχνολογία της ανθρωπότητας βασίζεται μόνο σε δύο από αυτά τα σωματίδια, το ηλεκτρόνιο και το φωτόνιο. Έτσι όσο εμβαθύνουμε στην κατανόηση της συμπεριφοράς αυτών των 2 σωματιδίων, τόσο θα αναπτύσσεται η υπάρχουσα τεχνολογία.
Οι πρώτες εφαρμογές στη βιολογία έγιναν ήδη από την ομάδα Κράους που μετρώντας το χρόνο αποδιέγερσης ηλεκτρονίων μπόρεσε να προσδιορίσει το μοριακό αποτύπωμα ενός βιολογικού υγρού προσδιορίζοντας έτσι τυχόν αλλαγές σε αυτό. Το τι μας επιφυλάσσει το εγγύς μέλλον είναι άγνωστο. Ας ελπίσουμε ότι η κάθε νέα τεχνολογική επανάσταση θα χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά για το καλό της ανθρωπότητας. Ας φροντίσουμε όλοι γι αυτό θέτοντας ως μέγιστη αξία τον ανθρωπισμό και την αγάπη και όχι την κατανάλωση και το κέρδος.
