Este 3 de octubre se entregó el Premio Nobel de Física 2023. El comité encargado del otorgar el galardón decidió que, en esta ocasión, el premio sería para tres profesores que le han dado a la humanidad herramientas para explorar el mundo de los electrones dentro de los átomos y las moléculas. (Lea Nobel de Medicina 2023: claves para entender la importancia del ARN mensajero)
Pierre Agostini, de la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos; Ferenc Krausz, afiliado al Instituto Max Planck de Óptica Cuántica, en Garching, Alemania; y Anne L’Huillier, física francesa y afiliada a Universidad de Lund, en Suecia, recibieron el Nobel por, en palabras del comité, sus “métodos experimentales que generan pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia”.
En términos muy resumidos, el premio, compuesto por 11 millones de coronas suecas (algo así como 1 millón de dólares), destaca las herramientas que han desarrollado estos científicos para observar aquellas partículas en escalas de tiempo muy cortas y “medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía”.
Para decirlo una manera un poco más simple, el trabajo que por años han desarrollado Agostini, Krausz y L’Huillier, ha permitido dar un vistazo a un mundo —el de los electrones— donde los cambios ocurren de manera realmente rápida. Tan rápida que tardan unas pocas décimas de attosegundo. Para hacerse una idea de la duración de un attosegundo, basta recordar que hay tantos attosegundos en un segundo como segundos ha habido desde el inicio del universo. Se trata de “destellos” que duran una quintillónésima de segundo. Siendo un poco más precisos, un attosegundo equivale a 0,000000000000000001 segundos.
Los hoy ganadores del Nobel de Física han desarrollado experimentos que han permitido “echar un vistazo” a lo que ocurre en ese mundo imperceptible al ojo humano, al producir pulsos de luz tan cortos que se miden en attosegundos. La profesora L’Huillier, por una parte, descubrió en 1987 que había muchos matices de luz cuando transmitía una luz láser infrarroja a través de un gas noble y, desde entonces, ha explorado ese fenómeno sentando las bases para posteriores avances.
Pierre Agostini, físico francés, logró, por su parte, producir en 2001 pulsos de luz consecutivos que duraban solo 250 attosegundos. Ferenc Krausz, físico húngaro-austriaco, también ha hecho grandes contribuciones para estudiar ese campo. Específicamente, sus experimentos le permitieron aislar un pulso de luz que duraba 650 attosegundos.
“Ahora podemos abrir la puerta al mundo de los electrones. La física de los attosegundos nos brinda la oportunidad de comprender los mecanismos que se rigen por los electrones. El siguiente paso será utilizarlos”, dijo en la presentación del premio Eva Olsson, presidenta del comité del Nobel de Física.
De hecho, recordó Olsson, en 1925 el gran físico Werner Heisenberg había argumentado que ese mundo era imposible de ver. Sin embargo, gracias a la física de attosegundos, “esto está empezando a cambiar”. Lo que hace un siglo era inobservable hoy, gracias a experimentos en laboratorios, se está volviendo accesible.
“Las contribuciones de los galardonados han permitido investigar procesos que son tan rápidos que antes eran imposibles de seguir”, aseguró la Academia. “El premio Nobel de Física de este año abre ventanas para explorar fenómenos que antes eran imposibles de observar”.
Conocer ese inexplorado mundo puede tener aplicaciones en diversas áreas. Por ejemplo, la llamada física de los attosegundos podría ser útil en el mundo de la salud, pues se podría utilizar para identificar diferentes moléculas, algo clave para hacer diagnósticos médicos. También podría dar pistas sobre cómo se comportan los electrones dentro de un material, algo crucial en la electrónica.
“Es un gran avance poder comprobar experimentalmente lo que hasta ahora solo podíamos imaginar teóricamente. Esta interacción entre experimentos y teoría está inspirando muchas ideas”, había dicho en febrero de este año Theodor W. Hänsch, director de la División de Espectroscopia Láser en el Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Alemania) y Premio Nobel de Física, cuando la Fundación BBVA le otorgó el Premio Fronteras en Ciencias Básicas a dos de los hoy ganadores del Nobel (Anne L’Huillier y Ferenc Krausz) por el mismo motivo que hoy fueron galardonados.
Hay, además, un detalle no se puede pasar por alto: con este premio, la profesora Anne L’Huillier se convirtió en la quinta mujer en ganar el Nobel de Física que, anteriormente, solo había sido concedido a Marie Curie, en 1903; a Maria Goeppert-Mayer, en 1963; a Donna Strickland, en 2018, y a Andrea Ghez, en 2020. (Lea Nobel de Medicina 2023: claves para entender la importancia del ARN mensajero)
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