Vědecko-popularizační články se často věnují tématům, kdy hledíme do dalekého vesmíru. A ještě aby ne, Hubbleův teleskop a Teleskop Jamese Webba na nás sypou jeden dechberoucí snímek za druhým. Planety, hvězdy, mlhoviny, galaxie širokých miliony světelných let. Díky letošním laureátům Nobelovy ceny za Fyziku se však můžeme podívat také na opačnou stranu a prohlédnout si samotné elektrony v atomech molekul. Elektrony, které byly ještě do nedávna lidskému oku skryty. Lauráti NC za fyziku, Pierre Agostini, Ferenc Krausz a Anne L'Huillier, přišli na to, jak je i přes jejich titěrnost a rychlost vyfotit.
Už dávno se neudělují Nobelovy ceny pouze za výzkum v posledních letech. Ono totiž zkoumání samotné často trvá roky či desítky let a další roky je třeba počkat, nakolik daný objev bude významný pro další pokrok lidstva. I tentokrát započal příběh už koncem minulého století.
Již v roce 1987 se Anne L'Huillier podařilo jev, který nám umožňuje fotografovat atomy demonstrovat v laboratoři. Během devadesátých let pracovala na dalším výzkumu a k samotnému pochopení a experimentálnímu ověření principu jevu došlo až v roce 2001. Došlo tak v laboratoři, kde působili dva zbývající laureáti Pierre Agostini a Ferenc Krausz. Vytvořili sérii laserových pulsů, kde každý z nich trval pouze 250 attosekund. To je 250 × 10-18 sekundy (250 / 1 000 000 000 000 000 000 s).
Jen pro zajímavost, pokud byste chtěli vyfotit kolibříka za letu tak, aby bylo vidět křídlo, tak je třeba mít expozici kratší než 1/80 sekundy - Aby bylo ostré, tak by byla třeba expozice kolem 1/2500 s. Kolibřík totiž pohne křídlem právě 80 krát za sekundu a pro lidské oko je tak jeho křídlo téměř neviditelné a působí spíše jako šmouha. No, ale aby jako šmouha nepůsobily i elektrony, které chceme fotit, pak je třeba zkrátit záblesk, po který elektron pozorujeme na právě výše zmíněné stovky attosekund.
Dřív se mělo za to, že se nedá dostat pod hranici femtosekundy což je o řád nižší hodnota (10-15 s). Při této rychlosti by však byl snímek stále rozmazaný. Vědci tak využili vlastnosti laseru procházejícího konkrétním plynem, ve kterém světlo interaguje s atomy a vytvoří dostatečné vlny světla na to, aby bylo možné pozorovat i extrémně malé a rychle se pohybující elektrony.
/EasyPHP-Devserver-17/eds-www/ScienceRevealAI/scripts/uploads/images/odhalili-nejtajnejsi-pohyby-elektronu-v-m1.png)
Další zdroje pro hlubší bádání
Vědci změřili nejkratší časový úsek. Je to dvanáct attosekund
Nobelovu cenu za fyziku získali vědci za zkoumání světa elektronů v atomech a molekulách (ČT)
Detailní vysvětlení a popis na stránkách Nobel Prize (anglicky)