İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi Nobel Komitesi Salı günü Stockholm’de yaptığı duyuruda, Almanya’da çalışan araştırmacı Ferenc Krausz’un bu yılki Nobel Fizik Ödülü’nü alacağını duyurdu. Bunu İsveç’ten Anne L’Huillier ve ABD’den Pierre Agostini ile paylaşıyor.
Konu – genellikle fizikte olduğu gibi – basit olmaktan çok uzaktır. Nobel jürisi, ödül kazananların katkılarının, daha önce takip edilemeyecek kadar hızlı gerçekleşen süreçlerin incelenmesini mümkün kıldığını söyledi. Bu, “elektronların hareket ettiği veya enerjilerini değiştirdiği” süreçleri ölçen “son derece kısa ışık darbeleri” aracılığıyla gerçekleşir.
Elektronların dünyasında değişiklikler attosaniyenin onda biri kadar bir sürede gerçekleşecekti. Bir attosaniye, saniyenin milyarda birinin milyarda birine eşittir. Bu, “o kadar kısa ki, bir saniyede evrenin doğuşundan bu yana geçen saniyelerin sayısı kadar değişiklik oluyor.”
Yüksek performanslı lazer sistemleri sayesinde her zamankinden daha kısa darbeler
Ferenc Krausz, 1962 yılında Macaristan’ın Mór şehrinde doğdu. Budapeşte’de teorik fizik ve elektrik mühendisliği okudu. Daha sonra TU Vienna’da profesör oldu. 2003 yılından beri Münih yakınlarındaki Garching’deki Max Planck Kuantum Optik Enstitüsü’nde (MPQ) çalışmaktadır. Orada attosaniye fiziği bölümüne başkanlık ediyor. Ödülün sahibi Anne L’Huillier, İsveç’in Lund kentinde benzer bir araştırma grubuna liderlik ediyor. Pierre Agostini, ABD’deki Ohio Eyalet Üniversitesi’nde fahri profesördür. 2001 yılında her biri yalnızca 250 attosaniye süren ultra kısa ışık darbeleri üretmeyi başardı.
Reklam | Okumaya devam etmek için kaydırın
Aynı zamanda Ferenc Krausz da farklı türde bir deneyle benzer bir sonuca ulaştı. Krausz aynı zamanda Münih Üniversitesi’nde deneysel fizik profesörüdür. Ancak Temmuz 2023’te her iki kurum da attosaniye deneyleri için “yeni ve benzersiz bir yüksek güçlü lazer sistemi” geliştirdiklerini duyurdu. Yani dürtüler gittikçe kısalıyor.
Yöntem kanserin erken teşhisinde kullanılabilir
Ferenc Krausz bir süre önce bunu fotoğrafçılıkla karşılaştırmıştı: “Çok hızlı bir şeyin hareketini kaydetmek istiyorsanız – örneğin tabancadan atılan bir mermi – bir dizi fotoğraf çekersiniz ve ardından merminin duvara çarptığında gerçekte nasıl göründüğünü yeniden oluşturursunuz. ” açıkladı. Attosaniye fiziğinde de durum benzerdir. Lazerden gelen ışık darbeleri, bir kameranın deklanşörünün kapanıp tekrar açılmasına karşılık gelecektir.
Nobel Fizik Komitesi’nden Eva Olsson, “Artık elektron dünyasının kapısını açabiliriz” dedi. “Attosecond fiziği bize elektronlar tarafından kontrol edilen mekanizmaları anlama fırsatı sunuyor. Bir sonraki adım bunları kullanmak olacak.” Olası uygulama alanları arasında tıbbi teşhis, bilgi işleme, kimya veya yarı iletken endüstrisi yer alıyor.
Ferenc Krausz şöyle soruyor: “Daha güçlü bilgisayarlar ve telekomünikasyon sistemleri geliştirmek için giderek daha küçük ve daha hızlı devrelerdeki elektrik akımlarını nasıl kontrol edebiliriz?” “Moleküllerin yapısı, elektronlarının uyarılmasından nasıl etkilenir?” Kimyasal bağlardan sorumlu elektronların kontrol edilmesiyle değiştirilebilir mi?”
Bir diğer soru ise, biyolojik sistemlerdeki elektron hareketleriyle ilgili yeni bulguların, kanser gibi hastalıkların gelişiminin daha iyi anlaşılmasına ve böylece bunların örneğin kan örneklerinde daha erken tespit edilmesine nasıl yardımcı olabileceğidir. Krausz, “Bunlar 21. yüzyılın büyük sorularından bazıları” diye açıklıyor. “Bu sorunun cevabını ancak elektronların mikroskobik hareketini anlayıp kontrol edebilirsek bulabiliriz.”
Konu – genellikle fizikte olduğu gibi – basit olmaktan çok uzaktır. Nobel jürisi, ödül kazananların katkılarının, daha önce takip edilemeyecek kadar hızlı gerçekleşen süreçlerin incelenmesini mümkün kıldığını söyledi. Bu, “elektronların hareket ettiği veya enerjilerini değiştirdiği” süreçleri ölçen “son derece kısa ışık darbeleri” aracılığıyla gerçekleşir.
Elektronların dünyasında değişiklikler attosaniyenin onda biri kadar bir sürede gerçekleşecekti. Bir attosaniye, saniyenin milyarda birinin milyarda birine eşittir. Bu, “o kadar kısa ki, bir saniyede evrenin doğuşundan bu yana geçen saniyelerin sayısı kadar değişiklik oluyor.”
Yüksek performanslı lazer sistemleri sayesinde her zamankinden daha kısa darbeler
Ferenc Krausz, 1962 yılında Macaristan’ın Mór şehrinde doğdu. Budapeşte’de teorik fizik ve elektrik mühendisliği okudu. Daha sonra TU Vienna’da profesör oldu. 2003 yılından beri Münih yakınlarındaki Garching’deki Max Planck Kuantum Optik Enstitüsü’nde (MPQ) çalışmaktadır. Orada attosaniye fiziği bölümüne başkanlık ediyor. Ödülün sahibi Anne L’Huillier, İsveç’in Lund kentinde benzer bir araştırma grubuna liderlik ediyor. Pierre Agostini, ABD’deki Ohio Eyalet Üniversitesi’nde fahri profesördür. 2001 yılında her biri yalnızca 250 attosaniye süren ultra kısa ışık darbeleri üretmeyi başardı.
Reklam | Okumaya devam etmek için kaydırın
Aynı zamanda Ferenc Krausz da farklı türde bir deneyle benzer bir sonuca ulaştı. Krausz aynı zamanda Münih Üniversitesi’nde deneysel fizik profesörüdür. Ancak Temmuz 2023’te her iki kurum da attosaniye deneyleri için “yeni ve benzersiz bir yüksek güçlü lazer sistemi” geliştirdiklerini duyurdu. Yani dürtüler gittikçe kısalıyor.
Yöntem kanserin erken teşhisinde kullanılabilir
Ferenc Krausz bir süre önce bunu fotoğrafçılıkla karşılaştırmıştı: “Çok hızlı bir şeyin hareketini kaydetmek istiyorsanız – örneğin tabancadan atılan bir mermi – bir dizi fotoğraf çekersiniz ve ardından merminin duvara çarptığında gerçekte nasıl göründüğünü yeniden oluşturursunuz. ” açıkladı. Attosaniye fiziğinde de durum benzerdir. Lazerden gelen ışık darbeleri, bir kameranın deklanşörünün kapanıp tekrar açılmasına karşılık gelecektir.
Nobel Fizik Komitesi’nden Eva Olsson, “Artık elektron dünyasının kapısını açabiliriz” dedi. “Attosecond fiziği bize elektronlar tarafından kontrol edilen mekanizmaları anlama fırsatı sunuyor. Bir sonraki adım bunları kullanmak olacak.” Olası uygulama alanları arasında tıbbi teşhis, bilgi işleme, kimya veya yarı iletken endüstrisi yer alıyor.
Ferenc Krausz şöyle soruyor: “Daha güçlü bilgisayarlar ve telekomünikasyon sistemleri geliştirmek için giderek daha küçük ve daha hızlı devrelerdeki elektrik akımlarını nasıl kontrol edebiliriz?” “Moleküllerin yapısı, elektronlarının uyarılmasından nasıl etkilenir?” Kimyasal bağlardan sorumlu elektronların kontrol edilmesiyle değiştirilebilir mi?”
Bir diğer soru ise, biyolojik sistemlerdeki elektron hareketleriyle ilgili yeni bulguların, kanser gibi hastalıkların gelişiminin daha iyi anlaşılmasına ve böylece bunların örneğin kan örneklerinde daha erken tespit edilmesine nasıl yardımcı olabileceğidir. Krausz, “Bunlar 21. yüzyılın büyük sorularından bazıları” diye açıklıyor. “Bu sorunun cevabını ancak elektronların mikroskobik hareketini anlayıp kontrol edebilirsek bulabiliriz.”