剛剛,瑞典皇家科學院宣布,將2023年諾貝爾物理學獎授予美國科學家皮埃爾·阿戈斯蒂尼、德國科學家費倫茨·克勞斯和瑞典科學家安妮·勒惠利爾,以表彰他們“為研究物質中的電子動力學,而產生阿秒激光的實驗方法”方面所作出的貢獻。
得知諾獎授予阿秒物理領域的研究者,中國科學院物理研究所研究員魏志義感到很振奮。他說:“三位獲獎者在阿秒物理領域,都作出了開創性的貢獻,他們獲得諾貝爾物理學獎是期盼已久的事情,也實至名歸。對我們阿秒物理領域的研究人員來說,也是一個鼓舞。”
他獲得諾獎是意料之中的事
阿秒是目前人類掌握的最小時間分辨尺度。阿秒級的運動不管你如何盯著看,都肯定無法看到它,因為它的持續時間實在太短了,只有百億億分之一秒。
“阿秒物理從時間范疇研究物質中的電子動力學特性,也就是從時間分辨率角度,把我們認識物質世界的視野提高了一大步。”魏志義說,如今人們已經成功將阿秒技術應用于原子、分子、納米體系甚至固體中超快電子運動的測量和調控研究,為諸多潛在應用開辟了嶄新的道路。
“這三位科學家獲得諾貝爾物理學獎是眾望所歸,他們在阿秒物理領域都做出了開拓性的工作。”中國科學院物理所研究員賀新奎說,比如,費倫茨·克勞斯的研究組產生了世界上第一個阿秒脈沖,這是一個里程碑式的突破,使人類得以深入原子結構內部觀測并記錄電子運動,超快科學及技術的發展迎來了阿秒時代。
2010年至2016年,華東師范大學研究員李輝曾在費倫茨·克勞斯團隊讀博。在李輝看來,費倫茨·克勞斯獲得諾獎是意料之中的事。
“他首先實現了阿秒脈沖,并拿它來研究微觀體系中的電子動力學過程。大概2016年的時候,大家就覺得他應該獲獎了,去年他獲得了沃爾夫物理學獎后,得諾獎的呼聲就更高了。”李輝說。
記者在采訪中了解到,費倫茨·克勞斯與我國科學家有著深入的學術交流。今天早晨,魏志義剛收到費倫茨·克勞斯的郵件,他們正在商討雙方合作開展研究。
“我們和費倫茨·克勞斯團隊有著緊密的合作。他是一個思維非常敏捷的人,對科研方向的把握也很準確,在學術會議上更是毫無疑問的主角,經常能夠給出阿秒科學領域最新的進展。在生活中,他還是一個運動‘達人’,非常注重鍛煉身體。”魏志義在談起對費倫茨·克勞斯的印象時說。
在李輝眼里,費倫茨·克勞斯一個典型的德國人,正直強硬,做事情雷厲風行,并且具有管理天賦。“當時我們全組大概有200多人,在他的管理下,大家都很講規則,全組運行得井井有條。”李輝回憶道。
她對學生像媽媽一樣
安妮·勒惠利爾是諾貝爾物理學獎的第5位女性得主。她是最早通過實驗證明阿秒脈沖形成的過程——高次諧波產生的人之一,并為該過程的恰當理論描述的發展作出了重大貢獻。她還進行了許多開創性的實驗,以加深對基本過程的理解,她也是新阿秒物理研究領域形成的關鍵參與者。
談起自己的導師安妮·勒惠利爾,賀新奎的第一印象是她非常平易近人。
“在生活中,她非常隨和,關心每一個人,跟學生相處很隨意,我們當時經常和組里的同學開玩笑說,她就像組里的媽媽一樣,什么都會考慮到,對待學生也像媽媽一樣好。”賀新奎說。
中國科學院物理所副研究員鐘詩陽也是安妮·勒惠利爾的學生,他也有著和賀新奎一樣的感受。“我們導師的性格非常好,很平易近人,每次見到她都感覺很親切。”鐘詩陽說。
安妮·勒惠利爾雖然人很隨和,但她對科研工作卻極端認真。“我在她組里工作時,曾經主筆寫作一篇論文,當時我的辦公室就在她對面,每天都會在她沒事的時候抱著電腦去她辦公室,兩個人一起逐字逐句地斟酌論文寫作,大概用了兩周才把論文改好。這樣認真地對待一篇文章讓我學到了很好東西,也是我非常寶貴的一段經歷。”鐘詩陽回憶道。
在賀新奎看來,安妮·勒惠利爾不僅是一位偉大的科學家,也是個極為優秀的教師。“她對科學概念了然于胸、非常清晰,每一次跟她討論科學問題,她總從最根本的物理概念上讓我們醍醐灌頂;同時對科研,她也非常認真,我們撰寫的論文,她會提出非常細致的修改意見。”賀新奎說。
說起我國阿秒物理的發展,魏志義感到很自豪。他說:“國內阿秒激光的研究雖然總體起步較晚,但近些年進展很快,相關研究也進入了國際先進水平,工作非常有特色,在國際上很有影響力。”
魏志義一直從事超快激光技術研究,2013年他的團隊在國內首次實現阿秒脈沖輸出,實現了我國阿秒脈沖零的突破。
“現在我們國家能夠產生單個阿秒脈沖的研究機構已經很多了,比如中國科學院西安光機所、國防科技大學、華中科技大學等。我們在阿秒研究領域的進展非常快。”賀新奎說道。
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