阿秒是一种时间的国际单位,即100亿亿分之一秒,是非常短暂的瞬间。今年诺贝尔物理学奖表彰三名在阿秒物理学有贡献的科学家。利用阿秒激光,科学家可以研究超快电子动力学过程,为材料科学、量子电脑、能源、生命科学及医学等提供全新的应用。阿秒物理学可谓打开通往电子世界的大门。
2023年诺贝尔物理学奖由美国俄亥俄州立大学名誉教授阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、德国普朗克量子光学研究所所长克劳斯(Ferenc Krausz),以及瑞典隆德大学吕利耶原子物理学教授(Anne L’Huillier)同获殊荣,以表扬他们在“阿秒”(attosecond,符号as)物理学的贡献。
从飞秒到阿秒当我们须要捕捉运动员快速移动的画面时,相机的快门通常要达到1/1000秒。如果背景较暗,我们可使用超快速闪光灯,以取得相同的“超短时间曝光”效果。高速摄影和闪光灯让我们能捕捉瞬间的清晰图像。
如果我们要拍摄原子和分子的动态图像,由于原子是以飞秒(千万亿分之一秒,1/1015 秒)为单位的时间快速移动或旋转,其时间尺度非常短,因此我们须要用飞秒的超快闪光来拍摄。广泛应用在眼部屈光手术(LASIK)的飞秒激光(femtosecond laser),能够产生飞秒的超快闪光,是科学家用来研究原子分子动态图像的工具。