Nobel per la Fisica 2023 a Agostini, Krausz e L'Huiller: premiati per l'invenzione degli attosecondi

L’Accademia reale svedese delle scienze ha deciso di assegnare il Premio Nobel per la Fisica 2023 al francese Pierre Agostini (Ohio University, Usa), all'austriaco-ungherese Ferenc Krausz (Max Planck Institut, Monaco di Baviera) e alla franco-svedese Anne L’Huillier (Università di Lund, Svezia) “per i metodi sperimentali che generano impulsi di luce ad attosecondi per lo studio della dinamica degli elettroni nella materia”.

La ricerca sull'infinitamente piccolo 

 Dall'inizio degli anni 2000 le loro ricerche hanno aperto la porta su un mondo completamente inesplorato, quello dell'infinitamente piccolo, e capace di far sentire i suoi effetti in molti campi, a partire dall'elettronica fino alla chimica e alla medicina. Anne L'Huillier ha scoperto un nuovo effetto dell'interazione della luce laser in atomi di gas, Pierre Agostini e Ferenc Krausz hanno dimostrato che quell'effetto poteva essere utilizzato per creare impulsi di luce più brevi di quanto fosse possibili, ossia della durata misurabile in attosecondi: intervalli di tempo infinitesimi, considerando che un attosecondo è pari a un milionesimo di milionesimo di milionesimo di secondo.

L'invenzione degli attosecondi

Un attosecondo è stato misurato come il tempo che la luce impiega per attraversare una singola molecola d'acqua: è la frazione di tempo nella quale la molecola si percepisce completamente immobile, come fosse congelata. Le vibrazioni che in condizioni naturali avvengono in una molecola richiedono infatti decine di migliaia di attosecondi e il movimento di rotazione avviene in milioni di attosecondi.

La sfida per il futuro

Anche il movimento rapidissimo degli elettroni viene misurato in termini di centinaia e migliaia di attosecondi e la singola oscillazione di un'onda di luce visibile occupa migliaia e migliaia di attosecondi. Poter governare queste misure ha segnato l'inizio dell'attofisica, la scienza dei fenomeni superveloci. La sfida è riuscire a osservare fenomeni altrimenti invisibili, come il movimento degli elettroni negli atomi e nelle molecole e riuscire a controllarlo. Sono possibilità che sanno di fantascienza, ma che grazie alle ricerche dei tre Nobel sono ora più vicine alla realtà. Si potrebbe pensare, per esempio, a osservare il movimento degli elettroni all'interno delle molecole della vita per capire processi biologici fondamentali, significa avere uno strumento cruciale per sviluppare l'elettronica molecolare, i cui i componenti elettronici sono costituiti da singole molecole. Si potrebbero inoltre immaginare dispositivi sempre più miniaturizzati e celle solari più efficienti nelle quali gli elettroni si muovono in modo ordinato.