Nobela prēmija fizikā piešķirta trim zinātniekiem par elektronu pētījumiem

Nobela prēmiju saņems Pjērs Agostīni, Ferencs Krauss un Anna Lijē par par eksperimentālām metodēm, kas rada atosekundes gaismas impulsus, lai pētītu elektronu dinamiku matērijā.

Agostīni ir franču izcelsmes zinātnieks, kurš pašlaik dzīvo un strādā ASV. Savukārt viņa tautiete, franču fiziķe Anna Lijē jau kopš 90. gadu vidus dzīvo Zviedrijā, kur ir pasniedzēja Lundas universitātē. Krauss ir ungāru izcelsmes fiziķis, kurš darbojas Maksa Planka Kvantu optikas institūtā Vācijā.

Godalgotie zinātnieki pētīja gaismas impulsus, kas ir tik īslaicīgi, ka tie ir jāmēra atosekundēs un vienā sekundē, piemēram, ir tik daudz atosekunžu, cik sekunžu ir pagājis kopš Visuma dzimšanas.

Agrāk šie procesi bija tik strauji, ka ar zinātniekiem pieejamām metodēm tos nebija iespējams izpētīt. 

Electrons’ movements in atoms and molecules are so rapid that they are measured in attoseconds. An attosecond is to one second as one second is to the age of the universe.#NobelPrize pic.twitter.com/5Bg9iSX5eM

— The Nobel Prize (@NobelPrize) October 3, 2023

1987. gadā Anna Lijē atklāja, ka gaismas toņi mainās, kad infrasarkanā lāzera gaismas stars tiek raidīts caur cēlgāzi. Šo parādību izraisa lāzera gaismas mijiedarbība ar cēlgāzes atomiem; tā piešķir dažiem elektroniem papildu enerģiju, kas tiek izstarota kā gaisma. Agostīni un Krauss vēlāk turpināja šos pētījumus, piemēram, Krauss izpētīja gaismas impulsus, kas ilgst tikai 650 atosekundes.

"Mēs esam atvēruši durvis uz elektronu pasauli. Atosekunžu fizika mums sniedz iespēju izprast mehānismus, ko nosaka elektroni. Nākamais solis būs likt tos lietā," skaidro Nobela komitejas fizikā priekšsēdētāja Eva Olsone.

"Kāpēc tas ir interesanti - tāpēc, ka fizikā līdz šim pastāvējis uzskats, ka robeža tam, kā kustās atomi ir, kā molekulā viens kodols svārstās attiecībā pret citu, bet mēs nevarējām ieraudzīt kā elektroni kustās," Latvijas Radio raidījumā "Pēcpusdiena" skaidroja Latvijas Universitātes profesors, fiziķis un kvantu fizikas pētnieks Mārcis Auziņš.

Auziņš arī pauda gandarījumu, ka, līdz ar šo apbalvojumu, uzmanības centrā atkal nonākusi fundamentālā zinātne un šiem atklājumiem jau drīzā nākotnē, visticamāk, atradīsies ne viens vien pielietojums.

Paredzams, ka šos atklājumus varēs izmantot elektronikā un medicīnā.

Viens no tiem ir, ka zinātnieki turpmāk varēs ieraudzīt, kā molekulās ķīmisko reakciju rezultātā elektroni pārvietojas no viena atoma pie otra. 

Otrs ieguvums varētu būt datortehnikas un elektronikas attīstībā, kur cilvēki arvien tiekušies radīt vēl ātrākas un efektīvākas iekārtas. Atklājums ļautu radīt ļoti ātri darbojošos slēdžus mikroelektronikai, lai pārslēgtu kādus procesus, stāstīja profesors.

"Un trešais, par ko viņi (zinātnieki) runā, ir tas, ka mēs šādā veidā, iespējams, varēsim daudz labāk diagnosticēt dažādas ģenētiskas izmaiņas organismā. Un mēs saprotam, ka mūsdienu medicīna virzās uz to, lai mēs ģenētiskā līmenī sāktu saprast cilvēku nedienas un tās koriģēt, tā kā šeit arī ir iespējami ļoti lieli, interesanti pielietojumi," uzsvēra Auziņš.

65 gadus vecā Anna Lijē ir tikai piektā sieviete, kas saņēmusi Nobela prēmiju fizikā (pirmā bija poļu izcelsmes Francijas zinātniece Marija Sklodovska-Kirī pirms 120 gadiem).

Nobela prēmiju fizikā piešķīra dienu pēc tam, kad prestižo balvu medicīnā pirmdien saņēma ungāru izcelsmes amerikāniete Katalīna Kariko un amerikānis Drū Veismans par zinātnieku veiktajiem pētījumiem, kas ļāva izveidot mRNS vakcīnas pret COVID-19.

Pagājušajā gadā Nobela prēmiju fizikā saņēma trīs zinātnieki – Alēns Aspekts no Francijas, Džons Klausers no ASV un austrietis Antons Ceilingers par atklājumiem kvantu mehānikas jomā.

Nobela prēmijas laureātu paziņošana turpināsies trešdien, kad tiks piešķirta balva par izciliem sasniegumiem ķīmijā, bet ceturtdien – literatūrā. Piektdien kļūs zināms Nobela Miera prēmijas ieguvējs.

Nobela prēmijas saņēmēji iegūst arī 11 miljonus Zviedrijas kronu (gandrīz 951 tūkstoti eiro). Naudu piešķir no 1896. gadā mirušā prēmijas dibinātāja, zviedru izgudrotāja Alfrēda Nobela fonda līdzekļiem.

Laureāti balvas saņems svinīgajā ceremonijā 10. decembrī, Nobela nāves gadadienā. Prestižā miera prēmija, saskaņā ar Nobela vēlmi, tiek pasniegta Oslo, bet pārējo balvu pasniegšanas ceremonija notiek Stokholmā.

Šogad plašas diskusijas sabiedrībā izraisīja Nobela prēmijas fonda lēmums uz Zviedrijas galvaspilsētā Stokholmā notiekošo svinīgo banketu uzaicināt Krievijas, Baltkrievijas un Irānas pārstāvjus, kā arī Zviedrijā pret imigrāciju stingri noskaņotās partijas "Zviedrijas demokrāti" vadītāju. Fonda pārstāvji skaidroja, ka tā cenšas atjaunot dialogu ar tiem, kuru uzskati nesaskan ar prēmijas vērtībām. 

Nedaudz vēlāk Nobela fonds gan pavēstīja, ka atceļ savu lēmumu uzaicināt Krievijas un Baltkrievijas vēstniekus uz šī gada Nobela prēmijas pasniegšanas ceremoniju Stokholmā.