史上第5位女性诺奖物理学得主！人类进入阿秒时代，终于可以看见“光”

10月3日傍晚，2023年诺贝尔物理学奖出炉了！

获奖者是来自瑞典隆德大学的安妮·卢利尔（Anne L‘Huillier），美国俄亥俄州立大学的皮埃尔・阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini），以及马克斯普朗量子光学研究所的费伦茨·克劳斯（Ferenc Krausz），以表彰他们对于超快激光和阿秒物理学科学的开创性和创新工作。

“阿秒”到底是什么？大家可能都听说过“飞秒激光手术”，其实飞秒就是10的负15次方秒，而“阿秒”则是10的负18次方秒，是人类目前能达到的最短时间单位，也让人类终于可以捕捉“光”的存在。

诺奖评委会声明中表示三位科学家的实验为人类提供了探索原子和分子内部电子世界的全新工具，意义重大。

奖金金额为1100万瑞典克朗（ 约合715万人民币），将由三位获奖者平均分配。

但媒体讨论度最高的还是：诺贝尔物理学奖给予女性及其罕见，而今年却迎来了史上第5位女性科学家！

据悉，当她接电话得知获奖消息时，还正在教学，导致“演讲的最后半小时变得非常困难，毕竟获得该奖项的女性并不多，所以非常特别。”

要知道，从历史上第一位女性诺奖得主物理学家居里夫人（1903年），到今天第5位女性得主安妮·卢利尔，已经过了整整120年：

而科学家卢利尔的成长之路也非常有意思。卢利尔1958年出生于巴黎，小时候受到阿波罗11号首次载人登月的任务，再加上受到电气工程教授的祖父影响，于是对科学产生了极大的热情。

卢利尔拥有理论物理学和数学双硕士学位，并攻读实验物理学完成博士学位。

1986年，她在巴黎的皮埃尔和玛丽居里大学和 Commissariat à l'Energie Atomique (CEA) 完成她多光子电离的论文答辩。同年，她获得了CEA 的永久研究员职位。

1987年，卢利尔参加了一项使用皮秒Nd:YAG激光系统首次观测高次谐波的实验（这也是阿秒脉冲形成的过程）。卢利尔首先发现，当她将红外激光穿过惰性气体时，会产生许多不同的泛音。

每个泛音都是一个光波，激光中的每个周期都有一定数量的循环。它们是由激光与气体中的原子相互作用引起的。它给一些电子额外的能量，然后以光的形式发射出来。

安妮·卢利尔一直在探索这一现象，为随后的突破奠定了基础。

就像是我们用相机拍照，捕捉生活瞬间。一张张静止图像快速组合在一起，就能被感知为连续的运动。而相机的快门速度越快，拍到的瞬间就会越短暂。

在电子世界中，这些瞬间往往发生在零点几阿秒内——一阿秒为10的负十八次方秒，或1/1000飞秒。一阿秒之于一秒，如同一秒之于317.1亿年，它是光飞跃3粒氢原子的时间。

△电子的运动

3位获奖者成功用光捕捉到了阿秒级别的瞬间，从此打开了探索原子世界的大门，让科学家能够在最短的时间尺度上观察最小的粒子。

1987年，安妮·卢利尔是最早通过实验证明高次谐波（这也是阿秒脉冲形成的过程）；

2001年，皮埃尔・阿戈斯蒂尼成功地产生了一系列连续的光脉冲，其中每个脉冲仅持续250阿秒。

与此同时，费伦茨·克劳斯正在研究另一种类型的实验，该实验可以分离出持续650阿秒的单个光脉冲。

△实验设置示例

对于三位科学家的贡献，诺贝尔物理学委员会主席Eva Olsson表示——

事实上，阿秒脉冲在很多领域都有潜在的应用空间。

比如，在电子学中，我们可以由此了解和控制电子在材料中的行为。在医学诊断中，我们可以利用阿秒脉冲识别不同的分子。

Pierre Agostini

1968年获法国艾克斯-马赛大学博士学位，现任美国俄亥俄州立大学教授。

他领导的实验为研究原子和分子在强红外激光脉冲下的非线性响应动力学提供了重要见解。

Ferenc Krausz

1962年出生于匈牙利莫尔，1991年获奥地利维也纳工业大学博士学位，现任德国马克斯-普朗克量子光学研究所所长、慕尼黑大学教授。

2001年，Ferenc Krausz和他的团队首次成功地通过实验产生并测量了长度仅为阿秒的单个极紫外光闪光。

这一成果标志着阿秒物理学的开端，并树立了科学界的一个里程碑。

Anne L’Huillier

Anne L'Huillier现任瑞典隆德大学教授，研究领域是短强激光场与原子之间的相互作用。

1958年，Anne L'Huillier出生于法国巴黎，1986年获法国皮埃尔和玛丽·居里大学博士学位，并于同年获得了法国原子能委员会的长期研究员职位。

1995年，她成为隆德大学副教授，1997年被任命为物理学教授。

自2004年起，她成为瑞典皇家科学院院士。

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