2023 Nobel Ödülü Fizik Ödülü’nü Attosaniye Işık Atımları Üreten Yöntemleri Geliştirenler Kazandı
Nobel Fizik Ödülü’nün 2023 yılı sahipleri Pierre Agostini, Ferenc Krausz ve Anne L’Huillier oldu. Araştırmacıların attosaniye ışık atımları üreterek madde içindeki elektron dinamiklerinin incelenmesine imkân veren yöntemleri geliştirmeleri nedeniyle ödüle layık görüldükleri açıklandı.
Görsel: III. Niklas Elmehed
Pierre Agostini, Ferenc Krausz ve Anne L’Huillier
Belirli bir fiziksel sistemde çok kısa süre içinde meydana gelen süreçleri inceleyebilmek için çok kısa zaman ölçeklerinde görüntü elde etmenize imkân veren teknolojilere ihtiyacınız vardır. Aksi hâlde aslında zamana yayılan süreçleri sanki anlıkmış gibi gözlemlersiniz. Örneğin fotoelektrik olayı ele alalım. Albert Einstein’ın 1905 yılında açıkladığı bu süreçte atomların üzerine ışık gönderilir. Işığın içerisindeki fotonlar (en küçük enerji paketleri) atomlardan elektronlar koparır. Ortaya çıkan elektronların enerjisi, fotonların enerjisi ile elektronların atomlara bağlanma enerjisi arasındaki farka eşit olur. Peki bu süreç detaylı olarak nasıl gerçekleşir? Eğer elinizde sürecin detaylarını incelemenize imkân veren bir yöntem yoksa bu süreci “anlık” olarak görürsünüz. Sürecin aslında zamana yayılan karmaşık yapısını görmek içinse çok kısa zaman aralıklarında görüntü almanıza imkân veren yöntemlere ihtiyacınız vardır.
Nobel Fizik Ödülü’nün bu yılki sahipleri, attosaniye (10-18 saniye) zaman ölçeğinde lazer atımları üretmeye imkân veren yöntemleri geliştirmeleri nedeniyle ödüle layık görüldü. Maddeye attosaniye zaman aralıklarıyla baktığınızda hızla hareket edenlerin sadece elektronlar olduğunu görürsünüz. Atomlar ve molekülleri ise bu zaman ölçeğinde o kadar az hareket ederler ki sanki duruyorlarmış gibidirler. Agostini, Krausz ve L’Huillier’in geliştirdikleri yöntemlerin temel uygulama alanı da madde içindeki elektron dinamiklerinin incelenmesi.
Attosaniye lazer atımları üreten yöntemler kullanılarak bugüne kadar moleküler fizikte, fizikokimyada ve yoğun madde fiziğinde önemli çalışmalar yapıldı. Bu yöntemler yakın zamanlarda biyolojide de kullanılmaya başlandı. Ferenc Krausz ve öğrencileri, attosaniye ışık atımlarıyla biyolojik sıvıların moleküler bileşimlerindeki değişimleri tespit etmeyi başardı. Gelecekte bu öncü çalışmalardan yola çıkılarak kan örneklerinde hastalıkların moleküler izlerini tespit edebilen teşhis yöntemlerinin geliştirilebileceği düşünülüyor. Attosaniye ışık atımları üreten yöntemlerin kullanım alanlarının gelecekte giderek çeşitlenmesi bekleniyor.
Kaynak:
