Академик Сергеев объяснил, в чем заключается прорыв нобелевских работ по физике
Это новый рубеж знания и передний край диагностики, когда одновременно можем смотреть процессы с очень детальным пространственным разрешением - на уровне пикометров - и аттосекундным временным разрешением. Так, если суммировать в одной фразе, объяснил и прокомментировал академик РАН Александр Сергеев суть и значение научных исследований, отмеченных Нобелевской премией по физике за 2023 год.
Лауреатов, напомним, трое: Пьер Агостини и Анн Ль'Юйе (родились во Франции, работают в разных странах), а также Ференц Крауз (венгр по происхождению, работает сейчас в Германии). Высокого признания коллег они удостоены "за экспериментальные методы получения аттосекундных импульсов для изучения динамики электронов внутри атомов и молекул".
На такое решение Нобелевского комитета академик Сергеев просто не мог не отозваться. Один из крупнейших в России специалистов по этой научной тематике, в недавнем прошлом президент РАН, а ныне научный руководитель Национального центра физики и математики, сопредседатель направления НЦФМ "Физика высоких плотностей энергии", он подтвердил прорывной характер исследований, удостоенных Нобелевской премии.
Отмечены работы, связанные с созданием очень коротких оптических импульсов. Если мы говорим о том, что период видимого излучения составляет несколько фемтосекунд (10^-15 секунд), то здесь физики освоили диапазон длительности излучения аттосекундный (10^-18 секунды), что существенно меньше одного периода оптических колебаний…
По словам академика Сергеева, "это новый рубеж знания", за которым открываются иные возможности изучать устройство мира.
"Если у нас есть часы со стрелкой 1 секунда, мы никогда не увидим процессы, которые длятся микросекунду, - пояснил научный руководитель НЦФМ. - Продвижение вглубь шкалы времени - это рубеж за рубежом, которые преодолевают учёные, чтобы изучать очень короткие во времени процессы, потому что там есть своя физика".
Александр Сергеев прямо связал это с созданием лазеров короткой длительности, развитием фемтосекундной оптики и напомнил, что пять лет назад была присуждена Нобелевская премия за создание лазеров с очень высокой пиковой мощностью.
"Эта тематика очень близка к той, о которой сейчас говорим. Мощные поля и короткие импульсы связаны друг с другом - для того, чтобы получить мощное поле, мы должны генерировать очень короткие импульсы. И, наоборот, мощное лазерное излучение позволяет нам двигаться дальше вглубь шкалы времени".
Аттосекундный диапазон (в одной фемтосекунде 1000 аттосекунд - прим.ред.) очень интересен, потому что мы фактически можем рассмотреть характерное движение электрона внутри атома. А фемтосекундный диапазон, для сравнения, позволяет проследить движение атома в молекуле. Когда мы понимаем, как электроны двигаются вокруг ядер в атомах, это позволяет нам рассматривать реальное движение электронов не только в отдельных атомах, но и в более сложных структурах…
Другими словами, пояснил академик Сергеев, мы получили возможность генерировать короткие импульсы для наблюдения процессов в веществе. В результате нам открывается мир в совсем новом диапазоне.
"Это передний край диагностики, когда мы одновременно можем смотреть процессы с очень детальным пространственным разрешением (от нанометров уходим на уровень пикометров) и аттосекундным временным разрешением. Мы в России очень активно работаем в этих направлениях и прекрасно знакомы с уважаемыми коллегами, которые удостоены Нобелевской премии. В Национальном центре физики и математики, который сейчас строим в Сарове, тематика сверхсильных оптических полей, в том числе аттосекундных импульсов - одна из основных", - заключил Александр Сергеев.
Справка "РГ"
По научной программе НЦФМ создается Центр исследования экстремальных световых полей с фемтосекундными лазерами. А недавно, в рамах XIV Всероссийской школы по лазерной физике и технологиям, ведущие учёные страны обсудили создание новых лазерных центров в России и актуальные задачи физики высоких плотностей энергии.
