جائزه نوبل فــي الفــيزياء عام 2024 امل حديث
جائزه نوبل فــي الفــيزياء عام 2024 امل حديث فــي كشف اسرار حديثه لم تكشف. يحصل تكريم الحائزين الثلاثة علــى جائزة نوبل فــي الفــيزياء 2024 لتجاربهم، والتــي أعطت البشرية أدوات حديثة لاستكشاف عالم الإلكترونات داخل الذرات والجزيئات. أظهر بيير أغوستيني Pierre Agostini, وفــيرينك كراوس Ferenc Krausz, وآن اليةـــويلييه Anne L’Huillier اليةة لإنشــاء نبضات قصيرة للغاية مـــن الضوء يمكن استخدامها لقياس العمليات السريعة التــي تتحرك فــيــها الإلكترونات أو تغير الطاقة.
فــي يومـــنا نرى الأشياء تحدث واحدة تلو الأخرى، مثل فــيلم مصنوع مـــن العديد مـــن الصور المتلاحقة. لكن بعض الأشياء تحدث بسرعة عديدة بجدير بالذكر لا يمكننا رؤيتها. نحتاج إلــى آلات خاصة لدراستها. علــى سبيل المثال، يمكن أنه تتغير الإلكترونات بسرعة عديدة فــي ظل قصير جداً. علــى سبيل المثال تحدث التغيرات فــي بضعة أعشار مـــن أتوثانية – أتوثانية قصيرة جداً لدرجة أنه تجد هناك مجموعة فــي ثانية واحدة كمـــا كانت تجد هناك ثوانٍ مـــنذ ولادة الكون.
أنهتجت تجارب الحائزين علــى الجائزة نبضات مـــن الضوء قصيرة جداً بجدير بالذكر يحصل قياسها بالثانية، ممـــا يدل علــى أنه يمكن استخدام هذه النبضات لتوفــير صور لعمليات داخل الذرات والجزيئات.
فــي عام 1987، عندمـــا سلطت آن اليةـــويلير ضوء ليزر أحمر مـــن خــلال غاز مـــن الذرات النبيلة، رأت العديد مـــن ألوان الضوء المختلفة تخرج. لكـــل لون مجموعة مختلف مـــن الموجات لكـــل موجة فــي الضوء الأحمر. يحصل هذا لأنه الضوء الأحمر يجعل بعض الإلكترونات فــي الذرات تتحرك بشكـــل أسرع ثـــم تبطئ. عندمـــا تبطئ، فإنها تعطي الضوء بألوان مختلفة. درست آن اليةـــويلير هذا التأثير أكثر وساعدت العلمـــاء الآخرين علــى استخدامه.
فــي عام 2001، نجح بيير أغوستيني فــي إنتاج سلسلة مـــن نبضات الضوء المتتفيه والتحقيق فــيــها، جدير بالذكر استمرت كـــل نبضة 250 ثانية فقط. فــي الظل نفسه، كان فــيرينك كراوس يعمل مع نوع آخر مـــن التجارب، تجربة أتاحت عزل نبضة ضوئية واحدة استمرت 650 أتو ثانية.
وقد مكنت مساهمـــات الفائزين مـــن التحقيق فــي العمليات السريعة التــي كان مـــن المستحيل ملاحظتها فــي السابق.
“يمكننا حيث اليوم فتـــح الباب أمـــام عالم الإلكترونات. تمـــنحنا فــيزياء أتو ثانية الالفرصة لفهم الآليات التــي تحكمها الإلكترونات.” تقول إيفا أولسون، رئيسة لجنة نوبل للفــيزياء، إن الخطوة المقبلة ستكون استخدامها.
تجد هناك تطبيقات محتملة فــي العديد مـــن المجالات المختلفة. فــي الذكيات، علــى سبيل المثال، مـــن المهم فهم اليةةية تصرف الإلكترونات فــي المـــادة والتحكم فــيــها. يمكن أيضًا استخدام نبضات أتو ثانية الاستعلم علــى الجزيئات المختلفة، علــى سبيل المثال فــي التشخيص الطبي.
