Szybciej niż mgnienie oka, czyli wizyta noblistki w Radiu LUZ

We wtorek PWr odwiedziła profesor Anne L’Huillier, która w 2023 otrzymała nagrodę Nobla z fizyki. Naukowczyni zostaje nadal piątą kobietą w historii, wyróżnioną w tej dziedzinie. W czasie wizyty we Wrocławiu Noblistka zgodziła się opowiedzieć nam o swoim spojrzeniu na naukę i o tym, co w świecie akademickim zmieniło się w trakcie jej kariery.

Powodem przyznania Anne L’Huillier Nagrody Nobla były „metody doświadczalne tworzenia attosekundowych impulsów światła do badania dynamiki elektronów w materii”.

Śmiało można powiedzieć, że to elektrony poruszają świat. Ich ruch umożliwia i warunkuje zachodzenie reakcji chemicznych. Gdyby nie on, niemożliwe byłoby tworzenie się związków, a zatem na Ziemi nie istniałoby życie takie, jakie znamy. Badanie dynamiki tych cząstek materii jest więc narzędziem pozwalającym zgłębiać tajemnice przyrody i zrozumieć procesy napędzające świat. Jest tylko jeden problem: elektrony są szybkie. Bardzo szybkie. Poruszają się w skali kilkuset attosekund, a attosekunda to naprawdę maleńka część sekundy – dokładnie 10⁻¹⁸ sekundy. Dla porównania: gdyby tę skalę odwrócić, okazałoby się, że 10¹⁸ sekund temu Ziemia jeszcze nie istniała.

W 1987 roku Anne L’Huillier wraz ze swoim zespołem przeprowadziła eksperyment, w którym przepuściła światło lasera przez gaz szlachetny. Lasery mają to do siebie, że wytwarzane przez nie światło to fala o jednej, konkretnej częstotliwości. Jakie było więc zdziwienie naukowców, gdy okazało się, że zamiast spodziewanej fluorescencji otrzymali promieniowanie o częstotliwościach będących wielokrotnościami częstotliwości promieniowania laserowego – czyli harmoniczne światła! W kolejnych latach zespół Anne L’Huillier wyjaśnił teoretycznie to zjawisko. Pojawiły się także dowody wskazujące, że po dokonaniu odpowiednich operacji harmoniczne światła mogą posłużyć do wytworzenia sygnałów attosekundowych. Od tego odkrycia do pierwszych zastosowań tych sygnałów w badaniu ruchów elektronów minęło niemal czterdzieści lat. Tyle czasu potrzebne było, byśmy mogli doścignąć procesy szybsze niż mgnienie oka.

Co wiemy o profesor?

Anne L’Huillier wykształcenie zdobywała w swoim rodzinnym mieście – Paryżu, gdzie na Uniwersytecie Piotra i Marii Curie, po ukończeniu fizyki teoretycznej i matematyki, obroniła doktorat z fizyki eksperymentalnej. W 1992 roku podążyła śladem innowacyjnego wówczas lasera tytanowo-szafirowego, który zaprowadził ją na Uniwersytet w Lund w Szwecji, dokąd dwa lata później przeniosła się na stałe. Francusko-szwedzka naukowczyni od czterdziestu lat konsekwentnie zgłębia tajniki budowy materii. Dzięki wytrwałości wyniki jej badań poruszyły świat nauki, pozwalając na obserwację ruchu elektronów. To właśnie sprawiło, że w 2023 roku Anne L’Huillier wraz z Pierrem Agostinim i Ferencem Krauszem została nagrodzona Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.

Wizyta w Radiu LUZ

Dziewiątego września, podczas odbywającej się na Politechnice Wrocławskiej międzynarodowej konferencji Eurosensors, noblistka przeprowadziła wykład, w czasie którego przybliżyła wyniki swoich badań i opowiedziała o naukowej ścieżce, którą podążała od przełomowego eksperymentu w 1987 roku, aż po otrzymanie Nagrody Nobla. Po wykładzie zgodziła się także na krótką wizytę w LUZie. Jeśli jesteście ciekawi, jak wygląda współczesny świat nauki widziany oczami Anne L’Huillier, koniecznie wysłuchajcie naszej rozmowy z nią:

tekst: Katarzyna Latacz, red. Alicja Serafin