Οι τρεις των ηλεκτρονίων «αποκωδικοποιητές»

Η καθοριστική συμβολή που έχουν οι πολυετείς έρευνές τους στην προσπάθεια να εξερευνηθεί ο θαυμαστός κόσμος των ηλεκτρονίων – πιθανότατα των πιο «ατίθασων» ανάμεσα στους αόρατους για τον άνθρωπο πρωταγωνιστές του φυσικού κόσμου, που κινούνται ταχύτατα μέσα σε άτομα και μόρια – ήταν αυτή που χάρισε το φετινό Νομπέλ Φυσικής στους τρεις εκλεκτούς της Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών: τη Γαλλίδα Αν Λ’ Ουιγιέ, καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο Λουντ της Σουηδίας, τον ομοεθνή συνάδελφό της στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο, Πιέρ Αγκοστινί και, τέλος, τον ουγγροαυστριακό καθηγητή στο ινστιτούτο Μαξ Πλανκ του Μονάχου, Φέρεντς Κράους.

Αττοδευτερόλεπτα

«Η δημιουργία παλμών φωτός αττοδευτερολέπτων (ισούται με 10^-18δευτερόλεπτα) άνοιξε την πόρτα σε μια μικρή, εξαιρετικά μικρή χρονική διάσταση, όπως επίσης και για τον κόσμο των ηλεκτρονίων» δήλωσε χαρακτηριστικά η Εύα Ολσον, μέλος της επιτροπής. «Η φυσική των αττοδευτερολέπτων μάς δίνει την ευκαιρία να κατανοήσουμε μηχανισμούς που κυβερνώνται από τα ηλεκτρόνια. Επόμενο βήμα θα είναι η αξιοποίησή τους» πρόσθεσε η ίδια.

Υπογραμμίζεται πως τα αττοδευτερόλεπτα αντιπροσωπεύουν ένα ασύλληπτα μικρό χρονικό διάστημα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς της Ακαδημίας Επιστημών, σε ένα δευτερόλεπτο υπάρχουν περίπου τόσα αττοδευτερόλεπτα όσα είναι τα δευτερόλεπτα από την αρχή της δημιουργίας του Σύμπαντος με το Μπιγκ Μπανγκ! Χρειάζονται δε μόλις λίγες εκατοντάδες αττοδευτερόλεπτα προκειμένου ένα ηλεκτρόνιο να μεταπηδήσει από άτομο σε άτομο, πυροδοτώντας χημικές αντιδράσεις και μεταβολές στη μορφή της ύλης.

Μόλις η πέμπτη γυναίκα

Αξίζει να σημειωθεί ότι η Λ’ Ουιγιέ είναι μόλις η πέμπτη γυναίκα από το 1901 που τιμάται με το Νομπέλ Φυσικής. Οπως δήλωσε η ίδια, δέχθηκε το τηλεφώνημα της επιτροπής την ώρα που παρέδιδε ένα μάθημα. «Είμαι πολύ συγκινημένη, δεν υπάρχουν πολλές γυναίκες που έχουν πάρει το βραβείο, συνεπώς είναι κάτι πολύ-πολύ ιδιαίτερο» είπε αργότερα. Μάλιστα, αποκάλυψε ότι επέστρεψε για να συνεχίσει το μάθημά της επί μισή ώρα, κάτι που αποδείχθηκε «ιδιαιτέρως δύσκολο».

Ηταν αυτή, πάντως, που το 1987 ανακάλυψε ότι ο βομβαρδισμός ενός ευγενούς αερίου με υπέρυθρο λέιζερ προκαλεί την εκπομπή φωτός σε νέες συχνότητες – μια ακτινοβολία που οφείλεται στην επιπλέον ενέργεια που προσφέρει το λέιζερ στα άτομα του συγκεκριμένου αερίου. Από την πλευρά του, ο Γάλλος Αγκοστινί κατάφερε το 2001 να παραγάγει τους πρώτους παλμούς φωτός με διάρκεια 250 αττοδευτερολέπτων. Περίπου την ίδια περίοδο ο Ουγγροαυστριακός Κράους – ο οποίος επίσης δήλωσε ότι εξεπλάγη από τη βράβευσή του – χρησιμοποίησε μια διαφορετική πειραματική διάταξη με την οποία κατάφερε να απομονώσει έναν παλμό λέιζερ διάρκειας 650 αττοδευτερολέπτων.

Αστραπιαίες διεργασίες

Το σίγουρο είναι ότι οι έρευνες και των τριών επέτρεψαν τη μελέτη διεργασιών οι οποίες συντελούνται τόσο αστραπιαία ώστε, μέχρι πρότινος τουλάχιστον, ήταν ανέφικτο να «απομονωθούν» και να μελετηθούν διεξοδικά από την επιστημονική κοινότητα. Οι εφαρμογές δε που έχουν οι συγκεκριμένες ανακαλύψεις μπορούν να επεκταθούν σε πολλούς τομείς. Ανάμεσά τους στα ηλεκτρονικά, με την κατανόηση και τον έλεγχο του τρόπου με τον οποίο κινούνται τα ηλεκτρόνια στα διάφορα υλικά, καθώς και στη διαγνωστική ιατρική, για τον έγκαιρο εντοπισμό του «ίχνους» που αφήνουν οι διάφοροι ιοί και μικρόβια ή άλλου είδους ασθένειες στο αίμα.

Αναφερόμενος ειδικά στην τελευταία αυτή πλευρά ο καθηγητής Ματς Λάρσον της βρετανικής Βασιλικής Ακαδημίας Επιστημών δήλωσε: «Με τον τρόπο αυτόν υπάρχει η ελπίδα μελλοντικά να είμαστε σε θέση να διαπιστώνουμε κατά πόσο ένας άνθρωπος έχει αναπτύξει, για παράδειγμα, καρκίνο του πνεύμονα, καθώς θα έχουμε στη διάθεσή μας μια πολύ πιο ευαίσθητη μέθοδο. Ετσι, εάν κατορθώσουμε να διαγνώσουμε τον καρκίνο σε τόσο αρχικό στάδιο, η θεραπευτική αγωγή θα είναι πολύ πιο αποτελεσματική».