L’Académie royale des sciences de Suède a décerné conjointement à Pierre Agostini, Ferenc Krausz et Anne L’Huillier le prix Nobel de physique 2023 pour leurs travaux d’étude des électrons via des flashs lumineux très brefs.
Cet honneur a été décerné en reconnaissance de leurs « méthodes expérimentales générant des impulsions lumineuses attosecondes pour l’étude de la dynamique électronique dans la matière ».
Le trio a reçu un prix de 11 millions de couronnes suédoises (1 million de dollars), qui sera partagé entre eux.
Il s’agit de la deuxième annonce du prix Nobel cette semaine, après l’attribution hier du prix Nobel de physiologie ou médecine à Katalin Karikó et Drew Weissman pour leurs travaux de développement de vaccins à ARNm dans la lutte contre le COVID-19.
Le prix Nobel de chimie sera annoncé demain, celui de littérature jeudi et celui de la paix vendredi, suivis lundi du prix de la Banque de Suède en sciences économiques à la mémoire d’Alfred Nobel.
Le monde des électrons est très rapide, avec des changements se produisant en quelques dixièmes d’attoseconde.
Il s’agit d’une unité de temps si courte qu’il y en a autant dans une seconde qu’il y a de secondes depuis le début de l’univers.
Grâce à leurs travaux, Agostini (de l’Université d’État de l’Ohio), Krausz (de l’Institut Max Planck d’optique quantique en Allemagne) et L’Huillier (de l’Université de Lund en Suède) ont permis la production d’impulsions lumineuses si courtes qu’elles sont mesurées dans ces fantastiques petites unités.
Ces « impulsions attosecondes » constituent ainsi un moyen de fournir des images des processus se produisant au sein des atomes et des molécules.
Eva Olsson, présidente du Comité Nobel de physique, a déclaré : « Nous pouvons désormais ouvrir la porte au monde des électrons.
La physique attoseconde nous donne l’opportunité de comprendre les mécanismes régis par les électrons. La prochaine étape consistera à les utiliser.
Les bases ont été posées par L’Huillier en 1987, lorsqu’elle a découvert que lorsqu’elle faisait passer une lumière laser infrarouge à travers un gaz rare, celle-ci produisait de nombreuses nuances de lumière différentes.
L’Académie royale des sciences de Suède a déclaré : « Chaque harmonique est une onde lumineuse avec un nombre donné de cycles pour chaque cycle dans la lumière laser.
« Ils sont causés par la lumière laser qui interagit avec les atomes du gaz ; cela donne à certains électrons une énergie supplémentaire qui est ensuite émise sous forme de lumière.
En 2001, Agostini a réussi à produire et à étudier une série d’impulsions lumineuses consécutives, dont chacune ne durait que 250 attosecondes.
Pendant ce temps, Krausz travaillait simultanément sur une autre expérience qui lui permettait d’isoler une seule impulsion lumineuse d’une durée de 650 attosecondes.
Commentant cette annonce, le physicien Mete Atature, professeur à l’Université de Cambridge, a déclaré : « C’est une merveilleuse nouvelle que les lauréats du prix Nobel de physique 2023 soient trois scientifiques exceptionnels qui ont lancé un effort de plusieurs décennies visant à comprendre le fonctionnement du monde dans le monde. l’échelle de temps la plus courte que nous ayons atteinte, l’attoseconde.
« Pierre Agostini, Ferenc Krausz et Anne L’Huillier ont fait progresser ce domaine au cours des dernières décennies et en sont de très méritants récipiendaires.
« La recherche d’impulsions courtes et intenses au fil des décennies nous a permis de voir comment la matière se comporte à des échelles de temps de plus en plus courtes. Elles agissent comme notre indicateur à la plus haute résolution du fonctionnement du monde, si vous voulez.
« Elle nous avait déjà donné le concept de femtochimie, reconnu par le prix Nobel de chimie 1999 du professeur Zewail. Grâce à de courtes impulsions, nous avons appris comment les atomes des molécules se déplacent et interagissent les uns avec les autres lors d’une réaction chimique.
« Le prix 2023 récompense l’incroyable réussite d’avoir atteint une échelle de temps plus de mille fois plus courte, le monde de l’attoseconde, ouvrant une toute nouvelle fenêtre sur l’observation de la façon dont les électrons individuels se déplacent à l’intérieur de la matière, avec toutes leurs propriétés mécaniques quantiques intactes.
« Il existe diverses applications, mais il est passionnant que la reconnaissance porte sur la recherche scientifique fondamentale. »
Les prix Nobel sont décernés chaque année pour « les contributions qui ont apporté le plus grand bénéfice à l’humanité dans les domaines de la physique, de la chimie, de la physiologie ou de la médecine, de la littérature et de la paix ». Ils sont généralement considérés comme les récompenses les plus prestigieuses dans ces domaines.
Les prix ont été créés par le chimiste suédois Alfred Nobel qui, à sa mort en 1896, a laissé tous ses « actifs réalisables restants » pour créer les prix, la première itération ayant été décernée en 1901.
Bien qu’apocryphe, une histoire raconte que Nobel aurait été motivé à créer ces prix après avoir lu sa nécrologie peu flatteuse (et prématurée) publiée par erreur par un journal français, peu après la mort du frère d’Alfred, Ludvig.
La nécrologie l’aurait condamné pour son invention des explosifs militaires, disant « Le marchand de la mort est mort » – et accusant Nobel de devenir riche en trouvant des moyens de tuer des gens « plus vite que jamais auparavant ».
