El pasado 3 de octubre, la Academia Sueca reconoció el desarrollo de métodos que permitieron mejorar el estudio de la dinámica de los electrones en los átomos, premiando a 3 investigadores con el Nobel de Física 2023: el francés Pierre Agostini, el austríaco-húngaro Ferenc Krausz y la franco sueca Anne L’Huillier.

“Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier han demostrado una manera de crear pulsos de luz extremadamente cortos que pueden usarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía”, explicó la Real Academia Sueca de Ciencias al hacer el anuncio.

Para comprender de mejor manera estos trabajos, consultamos a Stephen Walborn, Doctor en Ciencias (Universidade Federal de Minas Gerais, 2006) y Profesor Asociado y miembro del programa de Magíster y Doctorado del Departamento de Física de la Universidad de Concepción.

Al anunciar el premio, la Academia destacó que “en el mundo de los electrones, los cambios ocurren en unas pocas décimas de attosegundo; un attosegundo es tan corto que hay tantos en un segundo como segundos ha habido desde el nacimiento del universo”.

A modo de analogía, Walborn explicó que cuando tomamos una fotografía, “si el tiempo de exposición de nuestra cámara es demasiado alto en comparación con el movimiento del objetivo, la imagen saldrá borrosa”.

En cuanto a la trascendencia de este desarrollo, el académico indicó que ahora sería posible observar reacciones o interacciones químicas, por ejemplo, y no solo el resultado.

En ese sentido, ejemplificó con un partido de fútbol. Antes “podíamos conocer solo el resultado de un partido de fútbol y ahora podríamos observar todo el partido. Al ver todo el juego es posible comprender la dinámica y los procesos” que llevan a ese resultado final.

Trabajo colaborativo

Anne L’Huillier descubrió en 1987 que aparecían diferentes matices luminosos cuando transmitía luz láser infrarroja a través de un gas noble, un fenómeno vinculado a la interacción del láser con los átomos del gas, según ha subrayado la Academia sueca en un comunicado. El láser proporciona energía extra a los electrones y es emitida como luz.

L’Huillier detalló este proceso, abriendo la puerta a los siguientes avances. Pierre Agostini logró producir en 2001 una serie de pulsos de luz consecutivos que apenas duraban 250 attosegundos. En paralelo, Ferenc Krausz consiguió un pulso de luz de 650 attosegundos.

En ese sentido, Stephen Walborn destacó que “ningún ser humano es capaz de desarrollar toda un área de investigación solo” y señaló que en general la comunidad científica trabaja de manera colaborativa. Incluso, agregó, cuando hay cierta competencia, ésta termina beneficiando al resto en cuanto se publican los resultados del trabajo realizado.

Cabe señalar que Stephen Walborn llegó a la Universidad de Concepción en 2019 y su trabajo de investigación se orienta a temas de óptica y óptica cuántica, con énfasis en comunicación, computación y metrología cuántica.