Nobel de Física 2023: ¿Se puede “partir” al segundo en un millón de partes?

La segunda jornada de la Semana de los Nobel trajo grandes alegrías en el campo de estudio de electrones: en las primeras horas de este martes, la Real Academia de Ciencias de Suecia distinguió al francés Pierre Agostini, el austro-húngaro Ferenc Krausz y la sueco-francesa Anne L’Huillier “por los métodos experimentales que generen pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia”

“Los galardonados han sido reconocidos por sus experimentos, que han proporcionado a la humanidad nuevas herramientas para explorar el mundo de los electrones en el interior de átomos y moléculas”, explicó la Academia de Ciencias sueca, en su comunicado, además de agregar que los laureados “han demostrado una forma de crear pulsos de luz extremadamente cortos que pueden utilizarse para medir los rápidos procesos en los que los electrones se mueven o cambian de energía”.

Ahora bien, ¿qué es, exactamente, un attosegundo? Ni más ni menos que la trillonésima parte de un segundo, por más increíble que suene. “Tomás un segundo y lo dividís en un millón de partes. A una de esas partes la dividís, nuevamente, en un millón de partes y, a una de esas partes, la volvés a dividir en un millón. Ese es un attosegundo”, explica Diego Arbó, doctor en Ciencias Físicas, investigador independiente del CONICET, profesor de la Universidad de Buenos Aires y exdocente de la UNLaM, a la Agencia CTyS-UNLaM.

Arbó también agrega que el tiempo más corto que se logró medir fue en 2020, cuando un grupo de Alemania, más precisamente en la Universidad de Frankfurt, midió el tiempo que un fotón tarda en viajar de un átomo de hidrógeno a otro dentro de una molécula de hidrógeno: 0,247 attosegundos, ya en el reino sub-attosegundo.

“Para entender un poco la importancia de las investigaciones de estos flamantes galardonados- apunta Arbó- hay que tener en cuenta que estudian la interacción entre la luz y la materia. Los láseres, en sus inicios, allá por la década de 1960, tenían pulsos muy largos, con millones de oscilaciones. Lo que se logró en este siglo es obtener pulsos muy cortitos. Y estos investigadores lograron pulsos de luz de attosegundos”.

Cuenta el investigador, con sede de trabajo en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (UBA-Conicet), que estos avances hicieron que se pudiera estudiar fenómenos que pasan a nivel atómico y molecular, como, por ejemplo, el nacimiento de un fotón. Y, si bien fue gracias a los aportes de muchos equipos, los pioneros en estas líneas fueron, precisamente, los ganadores del Nobel 2023.

¿Cuáles serían las posibles aplicaciones? Para Arbó, si bien es un campo que recién está empezando, el hecho de que se logren pulsos más cortos es clave porque estos producen menos daño en los materiales que los más largos, lo cual es clave para, por ejemplo, la cirugía refractiva en pacientes con miopía. Pero, además, como los descubrimientos tienen que ver con poder direccionar el movimiento de electrones dentro de los procesos atómicos, esto lleva a que se puedan manipular ciertas reacciones químicas. “Abre perspectivas muy interesantes, porque está muy relacionado con la electrónica a escala muy pequeña y la industria farmacéutica, como en la función de sintetizar medicamentos”, asegura el científico.