Τι είναι τα attoseconds; Εξήγησε η φυσική που κέρδισε το Νόμπελ

Τα Attoseconds είναι απίστευτα σύντομες μονάδες χρόνου, διαρκεί μόνο για ένα πεντάρ του δευτερολέπτου (10^-18 δευτερόλεπτα). Είναι τόσο φευγαλέα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παρατηρήσουν και να κατανοήσουν τα φαινόμενα που συμβαίνουν στις ατομικές και υποατομικές κλίμακες. Αυτά τα φαινόμενα, πέρα ​​από την άμεση αντίληψη και τις βραδύτερες ικανότητες μέτρησης, διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους στη διαμόρφωση της συμπεριφοράς και των ιδιοτήτων της ύλης.

Πώς μετράμε τα πράγματα σε μια τέτοια μικροσκοπική κλίμακα; Χάρη στην επιστήμη Attosecond, έχουμε προχωρημένες πηγές φωτός, όπως λέιζερ ελεύθερου ηλεκτρονίου, τα οποία μπορούν να παράγουν ηλεκτρομαγνητικά παλμούς με διάρκεια attosecond. Αυτοί οι εξαιρετικά σύντομοι παλμοί δρουν σαν κάμερες υπερ-γρήγορης, επιτρέποντας στους επιστήμονες να συλλάβουν στιγμιότυπα εξαιρετικά γρήγορων διεργασιών σε άτομα, μόρια και υλικά.

Χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία Attosecond, οι ερευνητές μπορούν να παρακολουθήσουν και να εξερευνήσουν:

Ηλεκτρονική δυναμική:Μπορούν να παρατηρήσουν τον τρόπο με τον οποίο τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσα σε άτομα, μόρια και στερεά, κερδίζοντας γνώσεις σε χημικές αντιδράσεις, μεταφορά ενέργειας και ιδιότητες υλικού.

Πυρηνική κίνηση:Οι παλμοί του Attosecond επιτρέπουν στους επιστήμονες να ακολουθούν τις κινήσεις των ατομικών πυρήνων, ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των πυρηνικών αντιδράσεων, των διεργασιών σύντηξης και τη συμπεριφορά της ύλης υπό ακραίες συνθήκες.

Δημιουργία και εξέλιξη των νέων καταστάσεων της ύλης:Με την ακρίβεια του Attosecond, οι ερευνητές μπορούν να γίνουν μάρτυρες του σχηματισμού και της αποσύνθεσης των εξωτικών κβαντικών καταστάσεων, ρίχνοντας φως στις ιδιότητες και τη δυναμική των νέων υλικών και φάσεων.

Η φυσική του Attosecond έχει επίσης ξεκλειδώσει τις ανακαλύψεις σε περιοχές όπως η απεικόνιση του χρόνου και ο συγχρονισμός των παλμών του attosecond, οδηγώντας σε εξελίξεις στην ατομική και μοριακή φυσική, τη χημεία, τη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης και πέρα ​​από αυτό.

Η εξερεύνηση των Timescales έδωσε ανεκτίμητες γνώσεις σχετικά με τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της φύσης και τη δυναμική που διέπουν τις αλληλεπιδράσεις τους. Συνεχίζει να είναι ένα ζωντανό πεδίο έρευνας που υπόσχεται περαιτέρω επαναστατικές ανακαλύψεις στην κατανόηση και τον έλεγχο της ύλης στο πιο θεμελιώδες επίπεδο.