Τι είναι ένα attosecond; Ένας φυσικός χημικός εξηγεί τη μικροσκοπική χρονική κλίμακα πίσω από την έρευνα που κέρδισε το βραβείο Νόμπελ

Attosecond:Μια σύντομη επισκόπηση

Ένα Attosecond (AS) είναι μια απίστευτα μικρή μονάδα χρονικού χρόνου που ισοδυναμεί με ένα πεντάρδια του δευτερολέπτου (10 -18 δευτερόλεπτα). Είναι τόσο απεριόριστα μικρό που ένα μόνο attosecond είναι σε ένα δευτερόλεπτο αυτό που ένα δευτερόλεπτο είναι περίπου 31,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Για να το θέσουμε σε προοπτική, ένα attosecond είναι σε ένα δευτερόλεπτο αυτό που το πάχος μιας μόνο ανθρώπινης τρίχας είναι στην απόσταση μεταξύ της γης και του ήλιου.

Attosecond Science και Nobel Βραβείο Βραβείο Έρευνα

Η επιστήμη Attosecond περιλαμβάνει τη μελέτη και το χειρισμό των φαινομένων που συμβαίνουν στην χρονική κλίμακα του Attosecond. Αυτός ο τομέας έρευνας έχει επανάσταση στην κατανόησή μας για τις θεμελιώδεις διαδικασίες σε άτομα, μόρια και υλικά. Συγκεκριμένα, η φασματοσκοπία Attosecond, η οποία επιτρέπει την παρατήρηση και τον έλεγχο της δυναμικής των ηλεκτρονίων σε αυτή την εξαιρετικά γρήγορη χρονική κλίμακα, έχει διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στην αποσαφήνιση της συμπεριφοράς της ύλης στα πιο θεμελιώδη επίπεδα.

Το βραβείο Νόμπελ της Χημείας του 2022 απονεμήθηκε σε τρεις επιστήμονες - Carolyn R. Bertozzi, Morten Meldal και K. Barry Sharpless - για την ανάπτυξη της χημείας του κλικ και της βιοορθογονικής χημείας. Αυτά τα ισχυρά εργαλεία επιτρέπουν την ταχεία και αποτελεσματική κατασκευή μορίων, συμπεριλαμβανομένων των βιομόρων, με εξαιρετικά επιλεκτικό τρόπο. Η φασματοσκοπία Attosecond συνέβαλε σημαντικά στην κατανόηση των θεμελιωδών χημικών διεργασιών που αποτελούν τη βάση της χημείας και της βιοορόριστης χημείας, παρέχοντας ζωτικές γνώσεις στους μηχανισμούς και τη δυναμική της αντίδρασης.

Συγκεκριμένα, η φασματοσκοπία που έχει επιλυθεί με το χρόνο, επέτρεψε στους ερευνητές να συλλάβουν και να αναλύουν τα εξαιρετικά γρήγορα γεγονότα που συμβαίνουν κατά τη διάρκεια των χημικών αντιδράσεων. Καταγράφοντας στιγμιότυπα αυτών των αντιδράσεων στην κλίμακα χρονικού διαστήματος, οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει μια βαθύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι χημικοί δεσμοί σπάνε και σχηματίζονται, πώς μεταφέρεται η ενέργεια κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων και πώς εξελίσσονται δυναμικά οι μοριακές δομές.

Σημασία της έρευνας Attosecond

Το Attosecond Science συνεχίζει να παραβιάζει το νέο έδαφος, υποσχόμενη εξελίξεις σε διάφορους τομείς όπως:

* Κβαντική Τεχνολογία: Η κατανόηση και η αξιοποίηση των διαδικασιών Attosecond κατέχει το κλειδί για την ανάπτυξη κβαντικών υπολογιστών και συστημάτων επικοινωνίας επόμενης γενιάς.

* Βιοφυσική: Η φασματοσκοπία Attosecond παρέχει πληροφορίες για τις βιολογικές διεργασίες που εμφανίζονται σε εξαιρετικά γρήγορες χρονικές κλίμακες, συμβάλλοντας στην καλύτερη κατανόηση των σύνθετων βιολογικών συστημάτων.

* Επιστήμη των υλικών: Η μελέτη υλικών σε επίπεδο attosecond προσφέρει τη δυνατότητα σχεδιασμού και μηχανικών νέων υλικών με προσαρμοσμένες ιδιότητες.

Στην ουσία, η επιστήμη του Attosecond αποκαλύπτει την περίπλοκη εσωτερική λειτουργία της ύλης στα όρια του χρόνου. Κοιτάζοντας στο πεδίο Attosecond, οι επιστήμονες αποκαλύπτουν θεμελιώδεις γνώσεις που έχουν την εξουσία να επηρεάσουν την κατανόηση της φύσης, της τεχνολογίας και της ενέργειας, οδηγώντας σε πρωτοποριακές καινοτομίες σε πολλαπλούς κλάδους.