阿秒(miǎo)激光技(jì )術是否将成為(wèi)物(wù)理(lǐ)學(xué)的未來？

北京時間10月3日，瑞典皇家科(kē)學(xué)院宣布，2023年諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎授予三位科(kē)學(xué)家：美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)教授皮埃爾·阿戈斯蒂尼 (Pierre Agostini)，匈牙利物(wù)理(lǐ)學(xué)家、德(dé)國(guó)慕尼黑大學(xué)馬克斯普朗克量子光學(xué)研究所的費倫茨·克勞斯 (Ferenc Krausz) ，以及法裔瑞典隆德(dé)大學(xué)教授安(ān)妮·呂利耶 (Anne L'Huillier)，以表彰他(tā)們“為(wèi)研究物(wù)質(zhì)中(zhōng)的電(diàn)子動力學(xué)而産(chǎn)生阿秒(miǎo)光脈沖的實驗方法”。

據悉，今年每項諾貝爾獎的獎金增加到1100萬瑞典克朗（約合717萬元人民(mín)币），上述三位科(kē)學(xué)家将平分(fēn)單項獎金。

值得注意的是，今年的諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎迎來了第5位女性得主、現年64歲的安(ān)妮·呂利耶（Anne L'Huillier）教授。

在最短時間尺度上探索最小(xiǎo)粒子

随後，人們就開始考慮用(yòng)照相技(jì )術來解決這一問題。1878年，為(wèi)了研究馬的跑步姿勢，Leland Stanford通過快速控制照相機的快門開關，拍下了世界上第一個“電(diàn)影”，即一組賽馬奔跑的照片，确定了馬匹在奔跑中(zhōng)四蹄是全部離地的。因此，在這個事件中(zhōng)，照相機接收到的信号實際上是一個一個地光脈沖，這和後來的超快激光有(yǒu)着異曲同工(gōng)之處。

1987年，安(ān)妮·呂利耶 (Anne L'Huillier)發現，當她通過惰性氣體(tǐ)傳輸紅外激光時，會産(chǎn)生許多(duō)不同的光的泛音。每個泛音是一個光波，在激光光源中(zhōng)每個周期都有(yǒu)一定數量的周期。它們是由激光與氣體(tǐ)中(zhōng)的原子相互作(zuò)用(yòng)而産(chǎn)生的，激光給予一些電(diàn)子額外的能(néng)量，然後以光的形式反射出去。盧利爾繼續探索這一現象，為(wèi)後來的突破奠定了基礎。

2021年，安(ān)妮因“在超快激光科(kē)學(xué)和阿秒(miǎo)物(wù)理(lǐ)方面的開創性工(gōng)作(zuò)，實現和理(lǐ)解高諧波産(chǎn)生并将其應用(yòng)于原子和分(fēn)子中(zhōng)電(diàn)子運動的時間分(fēn)辨成像”而被授予美國(guó)光學(xué)學(xué)會馬克斯·伯恩獎。在2022年，她除了獲得了沃爾夫物(wù)理(lǐ)獎以外，還被授予BBVA基金會基礎科(kē)學(xué)知識前沿獎。

皮埃爾則是法裔美國(guó)實驗物(wù)理(lǐ)學(xué)家，因發明了用(yòng)于表征阿秒(miǎo)光脈沖的 RABBITT（通過雙光子躍遷幹涉重建阿秒(miǎo)跳動）技(jì )術而聞名(míng)。

目前，阿秒(miǎo)光脈沖已經成為(wèi)研究原子、分(fēn)子等亞原子尺度的物(wù)理(lǐ)規律最有(yǒu)力的工(gōng)具(jù)。其中(zhōng)，關于原子的物(wù)理(lǐ)現象主要是原子内電(diàn)子電(diàn)離、多(duō)電(diàn)子俄歇衰變、電(diàn)子激發弛豫和成像等，而關于分(fēn)子的研究主要是分(fēn)子的解離過程和控制、分(fēn)子的振動和轉動與超快電(diàn)子運動的耦合等。

超221人獲諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎，今年獎金增至717萬元

據悉，諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎是諾貝爾獎的六個獎項之一，由瑞典皇家科(kē)學(xué)院每年頒發給在物(wù)理(lǐ)科(kē)學(xué)領域做出傑出貢獻的科(kē)學(xué)家。

據瑞典著名(míng)化學(xué)家、企業家、發明家諾貝爾（Alfred Nobel）的遺願，該獎由諾貝爾基金會管理(lǐ)，由瑞典皇家科(kē)學(xué)院選出5名(míng)成員組成一個委員會來評選出獲獎者。諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎于1901年首次頒發給德(dé)國(guó)的威廉·倫琴。

截至2022年，共有(yǒu)222位學(xué)者獲得諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎，但實際獲獎個人為(wèi)221人，因為(wèi)美國(guó)物(wù)理(lǐ)學(xué)家約翰·巴丁（John Bardeen）于1956年和1972年兩次獲獎。

值得一提的是，今年諾貝爾獎的獎金增加100萬瑞典克朗，使獎金總額達到1100萬瑞典克朗（約合717.51萬元人民(mín)币）。官方稱，這主要由于諾貝爾基金會财務(wù)狀況良好，有(yǒu)消息稱其資金投資于國(guó)債、房地産(chǎn)和股市，财務(wù)收益影響了諾貝爾獎的獎金金額，近年來一直在調整。

法新(xīn)社稱，這将是諾貝爾獎一百多(duō)年曆史上的最高獎金金額，而最初諾貝爾遺産(chǎn)僅3100萬瑞典克朗（今天約合17.02億瑞典克朗）。

至今，諾貝爾獎已經走過120多(duō)年，成為(wèi)了全球最受關注的頂尖科(kē)學(xué)獎項，長(cháng)遠(yuǎn)地激勵着人類的科(kē)學(xué)進步。

以下是過去8年諾貝爾物(wù)理(lǐ)學(xué)獎得主名(míng)單：

2022年：阿蘭·阿派克特 (Alain Aspect)、約翰·F·克勞瑟 (John F. Clauser)和安(ān)東·蔡林格 (Anton Zeilinger) 三人“因糾纏光子實驗、違反貝爾不等式并開創了量子信息科(kē)學(xué)”而獲獎，屬于原子分(fēn)子與光物(wù)理(lǐ)學(xué)(AMO)。

2020年：美國(guó)、德(dé)國(guó)三位科(kē)學(xué)家獲此獎項。其中(zhōng)，英國(guó)科(kē)學(xué)家Roger Penrose獲獎理(lǐ)由是“發現黑洞形成是廣義相對論的一個有(yǒu)力預測”；另外兩位獲獎者德(dé)國(guó)和美國(guó)科(kē)學(xué)家Reinhard Genzel、Andrea Ghez，獲獎理(lǐ)由是“在銀河系中(zhōng)心發現了一個超大質(zhì)量的緻密天體(tǐ)”。

2019年：美國(guó)科(kē)學(xué)家James Peebles獲獎，獲獎理(lǐ)由是“在物(wù)理(lǐ)宇宙學(xué)的理(lǐ)論發現”；另外兩位獲獎者是瑞士科(kē)學(xué)家Michel Mayor和Didier Queloz，獲獎理(lǐ)由是“發現了一顆圍繞類太陽恒星運行的系外行星”。

2016年：英美三位科(kē)學(xué)家David J. Thouless、F. Duncan M. Haldane、J. Michael Kosterlitz獲獎，獲獎理(lǐ)由是“理(lǐ)論發現拓撲相變和拓撲相物(wù)質(zhì)”。

2015年：日本科(kē)學(xué)家Takaaki Kajita和加拿(ná)大科(kē)學(xué)家Arthur B. McDonald獲獎，獲獎理(lǐ)由是“發現了中(zhōng)微子振蕩，表明中(zhōng)微子具(jù)有(yǒu)質(zhì)量”。

據悉，就在頒發物(wù)理(lǐ)學(xué)獎的前一天，匈牙利裔美國(guó)科(kē)學(xué)家卡塔琳·卡裏科(kē) (Katalin Kariko) 和美國(guó)人德(dé)魯·韋斯曼 (Drew Weissman)因發明mRNA疫苗技(jì )術而獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。

钛媒體(tǐ)app了解到，10月4日（周三）将公(gōng)布諾貝爾化學(xué)獎，諾貝爾文(wén)學(xué)獎将于5日公(gōng)布，諾貝爾和平獎将于6日公(gōng)布，經濟學(xué)獎将于10月9日公(gōng)布。今年諾貝爾獎得主将于12月10日諾貝爾逝世周年紀念日的典禮上接受現場頒獎。

（本文(wén)轉發钛媒體(tǐ)App，作(zuò)者｜林志(zhì)佳）