Anne L’Huillier – Nobel per la fisica 2023 – Impulsi di luce ad attosecondi

la motivazione: “Per i metodi sperimentali che generano impulsi di luce ad attosecondi per lo studio della dinamica degli elettroni nella materia”.

La francese Anne L’Huillier, che insegna fisica all’Università di Lund in Svezia, Pierre Agostini francoamericano, attualmente professore alla Ohio state University e Ferenc Krausz ungherese, direttore del Max Planck Institute for Quantum Optics di Garching, hanno dimostrato che esiste un modo per creare impulsi di luce così brevi da poter “vedere” gli elettroni che si muovono nella materia.

Tutto comincia da un esperimento di Anne L’Huillier nel 1987, nei laboratori di Paris-Saclay, con fasci di luce laser a infrarossi attraverso un gas nobile, per concludersi nel 2001 con gli esperimenti di Pierre Agostini e di Ferenc Krausz che indipendentemente hanno permesso di isolare singoli impulso di luce della durata nella scala degli attosecondi.

Un attosecondo è circa il tempo stimato per il decadimento di un nucleo atomico: in un attosecondo la luce percorre 0,299792458 nanometri nel vuoto.

Un attosecondo corrisponde a 0,0000000000000000001 secondi, un battito di ciglia in confronto è un’eternità. Un attosecondo sta a un secondo come un secondo sta all’età dell’universo.

Un tempo talmente piccolo che permette di “fare luce” su domande di fisica fondamentale, e di permettere nuovi significativi passi avanti nell’industria dei semiconduttori, della medicina e della chimica.

Questa è la scala del tempo su cui si muove un elettrone all’interno di un atomo o di una molecola.

Seguire il moto di un elettrone in un materiale non significa sapere esattamente dove si trova in ogni istante, perché questo violerebbe il principio di indeterminazione di Heisenberg.

Non è come seguire una particella, un elettrone è più che altro un’onda: l’utilizzo di questi brevissimi impulsi luminosi consentirà di ottenere molte informazioni e misure molto più precise sulla sua dinamica.

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Anne L’Huillier

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