Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
De Nobelprijs voor Natuurkunde gaat naar drie wetenschappers die de deur naar de wereld van elektronen hebben opengezet.
Snel bewegende gebeurtenissen vloeien in elkaar over wanneer wij ze bekijken, denk maar aan een film die bestaat uit stilstaande beelden maar er samen toch uitzien als vloeiende bewegingen. Om zulke snelle bewegingen te observeren hebben we speciale technieken nodig, bijvoorbeeld high-speed photography. Maar in de wereld van elektronen vinden veranderingen plaats die elk slechts een paar tienden van een attoseconde duren – een attoseconde is zó kort dat er net zoveel in één seconde zitten als dat er seconden zijn geweest sinds het ontstaan van het heelal (13,8 miljard jaar). Zelfs met camera’s zijn die gebeurtenissen niet vast te leggen. Lang werd daarom gedacht dat het onmogelijk was om de bewegingen van elektronen te bestuderen.
De Franse Anne L’Huillier ontdekte in 1987 dat laserlicht een interactie aangaat met atomen in edelgassen. De Frans-Amerikaanse Pierre Agostini en de Hongaars-Oostenrijkse Ferenc Krausz toonden vervolgens in 2001 aan dat deze interactie kan worden gebruikt om enorm korte lichtpulsen te creëren, waarmee het toch mogelijk is om de bewegingen van elektronen in atomen en moleculen te bestuderen. En dat levert het drietal nu de Nobelprijs voor Natuurkunde op.
Lees ook:
Snellere elektronica en eerdere kankerdiagnoses
“We kunnen nu de deur openen naar de wereld van elektronen. Attosecondenfysica geeft ons de mogelijkheid om mechanismen te begrijpen die door elektronen worden gestuurd. De volgende stap is om ze te gebruiken”, zegt Eva Olsson, voorzitter van het Nobelcomité voor Natuurkunde.
Dit onderzoeksgebied is voorlopig nog fundamenteel, maar het heeft mogelijk veel toepassingen. Om elektronica nog sneller te maken, is het bijvoorbeeld belangrijk om te begrijpen en te controleren hoe elektronen zich in een materiaal gedragen. Met attosecondenpulsen zouden wetenschappers in theorie op zeer kleine schaal verschillende moleculen kunnen identificeren, dat is handig in de medische diagnostiek om bijvoorbeeld kanker in een vroeg stadium te herkennen.
Vijfde vrouw
Tot nu toe hadden slechts vier vrouwen de natuurkundeprijs ontvangen: Marie Curie in 1903, Maria Goeppert-Mayer in 1963, Donna Strickland in 2018 en Andrea Ghez in 2020. Anne L’Hullier kan daar dus aan worden toegevoegd. “Ik kom momenteel niet goed uit m’n woorden, ik ben behoorlijk geraakt”, zei ze tijdens de bekendmaking. “Zoals je weet zijn er niet veel vrouwen die deze meest prestigieuze prijs hebben gewonnen. Dit is een enorme eer.”
Deze week worden ook de winnaars van de andere Nobelprijzen bekendgemaakt, op woensdag voor Scheikunde, op donderdag voor Literatuur en op vrijdag voor de Vrede. Maandag werd bekend dat de pioniers van het coronavaccin de Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde hebben gewonnen. Maandag 9 oktober wordt de Prijs voor Economie bekendgemaakt, hoewel dit geen echte Nobelprijs is. Op 10 december worden de prijzen officieel uitgereikt.
Bron: Nobelprize.org
Beeld: Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach