物理学诺奖得主将人类带进阿秒时代 升级世界最快相机

生活中，相机帮人们捕捉稍纵即逝的瞬间。在科研世界中，为了“看清”微观的电子运动，科学家们也够拼——使用的“相机”“卷”到了新级别，“快门”比眨眼的速度还要快上无数倍。

北京时间2023年10月3日傍晚，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔物理学奖授予皮埃尔·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）、费伦茨·克劳斯（Ferenc Krausz）和安妮·吕利耶（Anne L’Huillier），以表彰他们将产生阿秒光脉冲的实验方法用于研究物质的电子动力学。

阿秒光脉冲是什么？这三位科学家是怎么获得阿秒光脉冲的？普通人的生活会因为阿秒光脉冲发生什么改变吗？潮新闻带你一起来捋捋。

诺奖获得者简笔画图片来自：瑞典皇家科学院

阿秒光脉冲是什么？

先来了解这些光学知识

阿秒有多短？答案是，1阿秒之于1秒，相当于1秒之于宇宙的年龄。

什么事件会发生在阿秒级别的时间里？答案是，原子和分子内部的电子运动。

就像看清奔跑的马蹄需要快门够快的相机，如果想要捕捉到电子运动在短暂片刻里的特征，也需要特殊的技术。阿秒光脉冲就相当于可用于电子观测的“相机”，可以帮助人类了解电子运动的特征。

了解阿秒光脉冲的产生，要从光学说起。

在光学领域，人们看到的太阳光由七色光组成。之所以光有不同的颜色，是因为它们频率不同。“当一种光入射到水面或玻璃上，频率不会发生改变，颜色也不会发生改变，这是光的线性传播现象。”浙江大学物理系教授武慧春介绍。

但当光的强度提高，例如把激光入射到晶体中，激光频率会呈现整数倍增加，发生所谓的光学倍频现象，光的颜色也随之改变，这是光的非线性传播现象。利用这一特征，人类可以获得不同强度的激光。

一般情况下，激光频率增加的倍数很难达到十倍以上。但如果激光够强，通过气体时，会得到频率增加几十甚至百倍以上的高次谐波。

“而只有在极短的时间内，利用极强的激光，才会产生高次谐波，高次谐波中就包含了阿秒光脉冲。超短超强激光是获得高次谐波和阿秒光脉冲的技术前提。”武慧春说。

在研究中，安妮·吕利耶，以及皮埃尔·阿戈斯蒂尼、费伦茨·克劳斯三位科学家分别观察到了高次谐波现象，并在实验中分别成功产生了阿秒光脉冲。

而这些成果，就可以用于提供原子和分子内部电子运动的图像。因此，他们被授予2023年诺贝尔物理学奖。

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