Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Wat is een attoseconde? Een fysisch chemicus legt de kleine tijdschaal uit achter Nobelprijswinnend onderzoek

Onthulling van het rijk van attoseconden:onderzoek naar ultrasnelle processen met Nobelprijswaardige precisie

In de enorme uitgestrektheid van de tijd bestaan ​​er rijken die onze dagelijkse ervaring overstijgen. Binnen deze gebieden voltrekken gebeurtenissen zich met snelheden die het begrip te boven gaan, waarbij de duur ervan wordt gemeten in minuscule fracties van een seconde. Eén zo'n rijk is het rijk van de attoseconden, waar de tijd zo wordt gecomprimeerd dat het een instrument wordt voor het ontrafelen van de ingewikkelde dynamiek van materie op het meest fundamentele niveau.

Attoseconden definiëren:een reis naar het ultrasnelle

Een attoseconde is een tijdseenheid gelijk aan één quintiljoenste van een seconde, oftewel 0,000000000000000001 seconden. Om dit in perspectief te plaatsen:stel je voor dat je de hele leeftijd van het universum, ongeveer 13,8 miljard jaar, in één seconde comprimeert. In deze verkorte tijdlijn zou een attoseconde gelijk zijn aan slechts 0,00000000000000000036 seconden.

Attoseconde-fysica:de geheimen van de beweging van materie ontsluiten

De studie van attoseconden, vaak attosecondenfysica genoemd, heeft een revolutie teweeggebracht in ons begrip van het gedrag van materie. Dit onderzoeksgebied stelt wetenschappers in staat de ultrasnelle processen die chemische reacties, elektronische dynamica en materiaaleigenschappen bepalen, te observeren en te manipuleren.

Nobelerkenning:baanbrekende ontdekkingen in de Attosecond-wetenschap

Als erkenning voor hun baanbrekende bijdragen aan de attoseconde-fysica ontvingen Gérard Mourou, Donna Strickland en Arthur Ashkin in 2018 gezamenlijk de Nobelprijs voor de Natuurkunde. Hun werk legde de basis voor het genereren en meten van attoseconde lichtpulsen, waardoor nieuwe wegen werden geopend voor het verkennen van de ultrasnelle wereld.

Toepassingen van Attosecond Science:van geneeskunde tot elektronica

De toepassingen van de attosecondefysica reiken tot ver buiten de grenzen van fundamenteel onderzoek. Attosecond-technologieën hebben het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen op verschillende gebieden, waaronder:

1. Geneeskunde: Attosecondepulsen kunnen worden gebruikt om de dynamiek van biologische moleculen te bestuderen, waardoor inzicht wordt verkregen in de mechanismen van cellulaire processen en de weg wordt vrijgemaakt voor gerichte therapieën.

2. Elektronica: Attoseconde-spectroscopie kan het gedrag van elektronen in materialen onderzoeken, waardoor de ontwikkeling van snellere en efficiëntere elektronische apparaten mogelijk wordt.

3. Beeld: Attoseconde-beeldvormingstechnieken kunnen ongelooflijk snelle verschijnselen vastleggen, zoals de beweging van elektronen in atomen, en bieden een ongekende inkijk in de microscopische wereld.

Conclusie:Attoseconden - een sleutel tot het begrijpen van het ultrasnelle universum

Het rijk van attoseconden is een bewijs van de uitgestrektheid en complexiteit van het universum dat ons omringt. Door deze ongelooflijk kleine tijdschaal te onderzoeken, krijgen wetenschappers een dieper inzicht in de fundamentele processen die het gedrag van materie bepalen. De attoseconde is naar voren gekomen als een krachtig instrument, dat de geheimen van de ultrasnelle wereld ontsluiert en een enorm potentieel biedt voor technologische vooruitgang die de toekomst zal vormgeven.