阿秒現(xiàn)在是獲得諾貝爾獎(jiǎng)的物理學(xué)。那么它們是什么？

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)于周二頒發(fā)給三位科學(xué)家表彰他們?cè)诎⒚氲墓ぷ?/a>，這幾乎是難以想象的短時(shí)間。

專(zhuān)家告訴法新社，他們使用激光的工作為科學(xué)家提供了一種觀察甚至操縱電子的工具，這可能會(huì)刺激電子和化學(xué)等領(lǐng)域的突破。

阿秒有多快？

阿秒是十億分之一秒的十億分之一。

為了給出一點(diǎn)視角，在宇宙 138 億年的歷史中，一秒鐘的阿秒數(shù)與秒數(shù)一樣多。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究員Hans Jakob Woerner告訴法新社，阿秒是“我們可以直接測(cè)量的最短時(shí)間尺度”。

為什么我們需要這樣的速度？

能夠在這個(gè)時(shí)間尺度上工作很重要，因?yàn)檫@些是電子 - 原子的關(guān)鍵部分 - 運(yùn)行的速度。

例如，電子需要150阿秒才能繞氫原子核運(yùn)行。

這意味著對(duì)阿秒的研究使科學(xué)家能夠接觸到以前遙不可及的基本過(guò)程。

所有電子設(shè)備都是由電子運(yùn)動(dòng)介導(dǎo)的 - 目前的“速度限制”是納秒，Woerner說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，如果將微處理器切換到阿秒，則有可能“處理信息的速度提高十億倍”。

你如何衡量它們？

法國(guó)-瑞典物理學(xué)家安妮·萊利耶（Anne L'Huillier）是三位新諾貝爾獎(jiǎng)獲得者之一，她是第一個(gè)發(fā)現(xiàn)撬開(kāi)阿秒世界的工具的人。

它涉及使用高功率激光器在令人難以置信的短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生光脈沖。

與L'Huillier合作的法國(guó)光與物質(zhì)研究所研究員Franck Lepine告訴法新社，這就像“為電子創(chuàng)造的電影”。

他將其與法國(guó)電影制片人盧米埃爾兄弟的作品進(jìn)行了比較，“他們通過(guò)連續(xù)拍攝照片來(lái)剪切場(chǎng)景”。

倫敦帝國(guó)理工學(xué)院（Imperial College London）激光物理學(xué)教授約翰·蒂施（John Tisch）表示，它“就像一個(gè)令人難以置信的快速光脈沖設(shè)備，然后我們可以照亮材料，以獲取有關(guān)它們?cè)谠摃r(shí)間尺度上的響應(yīng)信息”。

我們能走多低？

周二的三位獲獎(jiǎng)?wù)叨家欢缺３种疃坦饷}沖的記錄。

2001年，法國(guó)科學(xué)家皮埃爾·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）的團(tuán)隊(duì)設(shè)法閃爍了僅持續(xù)250阿秒的脈沖。

L'Huillier的小組在2003年以170阿秒擊敗了這一數(shù)字。

2008年，匈牙利-奧地利物理學(xué)家費(fèi)倫茨·克勞什（Ferenc Krausz）用80阿秒的脈沖將這一數(shù)字減少了一半以上。

目前保持吉尼斯世界紀(jì)錄“最短光脈沖”的是Woerner的團(tuán)隊(duì)，時(shí)間為43阿秒。

Woerner估計(jì)，使用目前的技術(shù)，時(shí)間可能低至幾阿秒。但他補(bǔ)充說(shuō)，這將推動(dòng)它。

未來(lái)會(huì)怎樣？

專(zhuān)家表示，利用阿秒的技術(shù)在很大程度上尚未進(jìn)入主流，但未來(lái)看起來(lái)很光明。

到目前為止，科學(xué)家們大多只能使用阿秒來(lái)觀察電子。

“但基本上尚未觸及的 - 或者剛剛真正開(kāi)始成為可能 - 是控制”電子，操縱它們的運(yùn)動(dòng)，Woerner說(shuō)。

這可能會(huì)導(dǎo)致更快的電子產(chǎn)品，并可能引發(fā)化學(xué)革命。

“我們不會(huì)局限于分子自然的作用，”而是可以“根據(jù)需要定制它們，”Woerner說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，所謂的“化學(xué)”可能會(huì)導(dǎo)致更高效的太陽(yáng)能電池，甚至使用光能來(lái)生產(chǎn)清潔燃料。

?法新社

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