打開原子世界大門 阿秒光脈衝三傑獲物理諾獎
研究捕捉電子移動瞬間 推動光學通訊醫療診斷
香港文匯報訊 今屆諾貝爾物理學獎周二（10月3日）揭曉，由來自美國的科學家阿戈斯蒂尼、德國的克勞斯和瑞典的呂利耶共同獲獎，以表揚他們發現利用阿秒光脈衝，捕捉電子移動的瞬間，為探索物質的原子世界帶來嶄新研究工具。諾貝爾委員會稱，這項發現或許會推動醫療診斷和電子學的發展。
1秒對於人類來說十分短暫，但在原子的世界中，1秒能發生的事情實在太多。人類看着電子的移動，就像影片每一格合成的電影一樣：想要研究原子世界的每一格，就需要把截取時間縮小至「阿秒」（Attosecond），1阿秒等於10的負18次方秒，相當於光飛越3粒氫原子的時間。利用阿秒級的光脈衝，就能捕捉到電子抱着電子的一刻。
如高速相機記錄爆炸氣球
1987年，呂利耶發現把紅外線激光射進惰性氣體時，會產生許多不同光譜。每個光譜都具有特定周期，對應於激光的每個周期。這些光譜是激光與氣體中的原子發生的相互作用，激光給予電子額外的能量，發出光形成光譜。這些光譜可以閱讀出惰性氣體的特質，呂利耶的發現為接下來的突破奠定基礎。
2001年，阿戈斯蒂尼成功產生和捕捉一系列連續的光脈衝，每個光脈衝持續時間僅為250阿秒。與此同時，克勞斯正進行另一種實驗，成功捕捉650阿秒的光脈衝。利用阿秒級的光脈衝，同時研究產生出來的光譜，使人類可以跟蹤無比快速的電子世界。就像高速相機允許人們記錄爆炸的氣球或高速子彈等更快的事件一樣，他們的成果為探索物質的原子世界打開了大門。
未來檢測血液疾病特徵分子痕跡
這項技術在許多不同領域都有重要作用，例如材料科學、生物醫學、光學通訊等，可以用於觀察和控制超快速動態過程，如電子運動、分子振動等。阿秒光脈衝還可以用於高精度的光譜分析、超快速成像和激光加工等領域。
諾貝爾物理學委員會主席奧爾森說，3位獲獎者的工作將為光脈衝在電子和醫學等領域的應用鋪平道路，「我們現在可以打開通往電子世界的大門。阿秒物理學讓我們有機會理解由電子控制的機制，下一步將是更好利用它們。」她表示，這項發現或許會推動醫療診斷和電子學的發展，未來該項技術可能會用於檢測血液樣本中疾病特徵分子痕跡等領域。
