Premio Nobel de Física 2023, un reconocimiento al estudio de los electrones

El francés Pierre Agostini, el austro-húngaro Ferenc Krausz y la sueco-francesa Anne L’Huillier fueron distinguidos con el máximo galardón en las ciencias Físicas por su labor en métodos experimentales para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia.

“Los galardonados han sido reconocidos por sus experimentos, que han proporcionado a la humanidad nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones en el interior de átomos y moléculas”, explicó la Academia de Ciencias sueca, en su comunicado, además de agregar que los laureados “han demostrado una forma de crear pulsos de luz extremadamente cortos (por ejemplo, del orden del attosegundo) que pueden utilizarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía”.

Ahora bien, ¿qué es, exactamente, un attosegundo? Ni más ni menos que la trillonésima parte de un segundo, por más increíble que suene. O sea la millonésima parte de la millonésima parte de la millonésima parte de un segundo.

Diego Arbó, doctor en Ciencias Físicas, investigador independiente del CONICET, profesor de la Universidad de Buenos Aires y exdocente de la UNLaM, en Argentina, explica a la Agencia CTyS-UNLaM varias cuestiones sobre el trabajo que ha sido premiado este año con el Nobel de Física.

Arbó señala que el tiempo más corto que se logró medir fue en 2020, cuando un grupo de Alemania, más precisamente en la Universidad de Francfort, midió el tiempo que un fotón tarda en viajar de un átomo de hidrógeno a otro dentro de una molécula de hidrógeno: 0,247 attosegundos.

De izquierda a derecha: Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier. (Dibujo: Niklas Elmehed / © Nobel Prize Outreach)

“Para entender un poco la importancia de las investigaciones de estos flamantes galardonados, hay que tener en cuenta que estudian la interacción entre la luz y la materia”, apunta Arbó. “Los láseres, en sus inicios, allá por la década de 1960, tenían pulsos muy largos, con millones de oscilaciones. Lo que se logró en este siglo es obtener pulsos muy cortitos. Y estos investigadores lograron pulsos de luz de attosegundos”.

Cuenta el investigador, con sede de trabajo en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (UBA-CONICET), que estos avances hicieron que se pudiera estudiar fenómenos que pasan a nivel atómico y molecular, como, por ejemplo, el nacimiento de un fotón. Y, si bien fue gracias a los aportes de muchos equipos, los pioneros en estas líneas fueron, precisamente, los ganadores del Nobel 2023.

¿Cuáles serían las posibles aplicaciones? Para Arbó, si bien es un campo que recién está empezando, el hecho de que se logren pulsos más cortos es vital porque estos producen menos daño en los materiales que los más largos, lo cual resulta esencial para, por ejemplo, la cirugía refractiva en pacientes con miopía.

Pero, además, como los descubrimientos tienen que ver con poder direccionar el movimiento de electrones dentro de los procesos atómicos, esto lleva a que se puedan manipular ciertas reacciones químicas. “Abre perspectivas muy interesantes, porque está muy relacionado con la electrónica a escala muy pequeña y la industria farmacéutica, como en la función de sintetizar medicamentos”, asegura el científico. (Fuente: Nicolás Camargo Lescano (Agencia CTyS-UNLaM))