Premio Nobel por las aportaciones de la “física de los attosegundos” para entender la materia

La Academia sueca ha reconocido con el premio Nobel de Física 2023 el trabajo de los científicos que han hecho avanzar el conocimiento de la materia a través de la “física de los attosegundos”. El premio ha sido concedido a Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier por sus experimentos, que han llevado la física a una nueva frontera, brindado a la humanidad nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones dentro de los átomos y las moléculas. 

Los experimentos de los galardonados han producido pulsos de luz tan cortos que se miden en attosegundos, demostrando así que estos pulsos pueden usarse para proporcionar imágenes de procesos dentro de átomos y moléculas. Los tres premiados, indica el comité del Nobel, han demostrado una manera de crear pulsos de luz extremadamente cortos que pueden usarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía.

Hacia el mundo de los electrones

Los acontecimientos que se mueven rápidamente fluyen entre sí cuando los humanos los perciben, del mismo modo que una película compuesta de imágenes fijas se percibe como un movimiento continuo. Si queremos investigar acontecimientos realmente breves, necesitamos una tecnología especial. En el mundo de los electrones, los cambios ocurren en unas pocas décimas de attosegundo; un attosegundo es tan corto que hay tantos en un segundo como segundos ha habido desde el nacimiento del universo.

Un attosegundo es tan corto que hay tantos en un segundo como segundos ha habido desde el nacimiento del universo

En 1987, Anne L'Huillier descubrió que surgían muchos matices de luz diferentes cuando transmitía luz láser infrarroja a través de un gas noble. Cada armónico es una onda de luz con un número determinado de ciclos para cada ciclo de la luz láser. Son causados por la luz láser que interactúa con los átomos del gas; les da a algunos electrones energía adicional que luego se emite en forma de luz. 

Anne L'Huillier ha seguido explorando este fenómeno, sentando las bases para avances posteriores. En 2001, Pierre Agostini logró producir e investigar una serie de pulsos de luz consecutivos, cada uno de los cuales duraba sólo 250 attosegundos. Al mismo tiempo, Ferenc Krausz estaba trabajando en otro tipo de experimento, uno que permitía aislar un único pulso de luz que duraba 650 attosegundos.

Las contribuciones de los galardonados han permitido investigar procesos que son tan rápidos que antes eran imposibles de seguir.

“Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender los mecanismos que se rigen por los electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, afirma Eva Olsson, presidenta del Comité del Nobel de Física.

Hay aplicaciones potenciales en muchas áreas diferentes. En electrónica, por ejemplo, es importante comprender y controlar cómo se comportan los electrones en un material. Los pulsos de attosegundos también se pueden utilizar para identificar diferentes moléculas, como en el diagnóstico médico.

“No muchas mujeres han recibido este premio”

El comité del Nobel ha conectado en directo durante la rueda de prensa del anuncio del premio con Anne L’Huillier, quien visiblemente emocionada ha contado que la llamada le había pillado dando clase. “Enseñar es muy importante, me resulta difícil hablar porque estoy muy emocionada en este momento”, ha dicho. La profesora de física atómica a la Universidad de Lund en Suecia se ha convertido en la quinta mujer que recibe este galardón. “No muchas mujeres han recibido este premio, es muy especial”, ha asegurado.

Hace solo unos días, la tercera mujer en recibir este reconocimiento, la canadiense Donna Strickland, expresaba en elDiario.es su deseo de ampliar el “club de mujeres vivas” que han recibido el Nobel de Física. Con este nuevo premio se reduce un poco la enorme brecha que sigue habiendo en la nómina de este galardón, que históricamente ha minusvalorado el trabajo de las científicas.