Tras la entrega del Nobel de Medicina, este martes la Real Academia de Ciencias de Suecia continuó con el premio en la categoría Física. El francés Pierre Agostini, el austro-húngaro Ferenc Krausz y la sueco-francesa Anne L’Huillier fueron distinguidos por sus avances en el estudio de los electrones. En definitiva, son quienes abrieron las puertas al desarrollo de nuevas investigaciones sobre el universo atómico. Y no solo eso, sino que también diseñaron herramientas confiables para evaluar su dinámica, los cambios que se producen y el movimiento, a través de pulsos de luz cortos, que son capaces de medir procesos extremadamente rápidos. En el mediano plazo, dominar a los electrones puede ser clave para campos a priori tan distintos como la electrónica o la salud.

“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”, comunicó el comité del Nobel. A partir de sus métodos experimentales, lograron “generar pulsos de luz de attosegundos para el estudio de la dinámica de los electrones en la materia”. Para hacerse una idea de la velocidad a la que trabajan los pulsos de luz como herramienta de medición de los electrones, los attosegundos equivalen a la trillonésima parte de un segundo. Sencillamente, la escala temporal más breve estimada, alguna vez, por las personas.

Láser, pulsos y electrones

¿Qué implica el aporte de Agostini, Krausz y L’Huillier? Los tres han realizado contribuciones que demuestran cómo es posible crear pulsos de luz tan cortos que pueden servir para medir el movimiento, o bien, el cambio de energía de los electrones. De hecho, gracias a sus aportes, en el presente se tornó posible estudiar procesos que en el pasado, por su velocidad, eran inaccesibles.

Gabriela Capeluto, doctora de la UBA e Investigadora del Conicet en el Instituto de Física de Buenos Aires, lo explica en esta línea. “El premio es por haber logrado que los pulsos de los láseres sean cada vez más cortos. En el presente, han llegado a ser tan cortos que deben ser medidos en attosegundos. Constituye un avance muy importante para comprender la dinámica de los electrones en los átomos. Como se trata de fenómenos muy rápidos, deben ser explorados con herramientas específicas”, detalla.

Desde hace décadas, L’Huillier (profesora de la Universidad de Lund, Suecia) concentra sus esfuerzos en el análisis de luz láser y la relación con gases; Agostini (profesor en la Universidad del Estado de Ohio), a su turno, logró producir y luego explorar qué sucedía cuándo se emitían pulsos de luz de 250 attosegundos consecutivos; al tiempo que Krausz (director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica) hizo lo propio con experimentos similares pero de duración más extensa, hasta conquistar la marca de 650 attosegundos.

“Normalmente, lo que hacen estos científicos es iluminar a la muestra con un pulso de un láser; esta se excita y, en efecto, se produce la emisión de electrones. Al emitirse, se genera un reacomodamiento al interior de los átomos. Como resultado, estudian las dinámicas de las transiciones electrónicas, así como también, la ionización de los átomos por efecto túnel”, dice la científica Luego agrega: “Además sirve para analizar la superficie de materiales, la dinámica molecular en muestras biológicas, controlar reacciones y evitarlas. Este último aspecto es el que podría ayudar, a largo plazo, en el campo de diagnóstico y prevención de enfermedades”.

Patriarcado, antecedentes y lo que viene

En la historia del Premio Nobel de Física, solo cuatro mujeres habían sido galardonadas: Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963), Donna Strickland (2018) y Andrea Ghez (2020). Con Anne L’Huillier, son cinco y representan una muestra minúscula en el mapa general de galardones que fueron entregados desde 1901 a la fecha.

En 2022, Alain Aspect (Francia), John Clauser (EEUU) y Anton Zeilinger (Austria) fueron reconocidos con el Nobel de Física por sus aportes en el campo de la mecánica cuántica. Desde el Instituto Karolinska de Estocolmo, habían reconocido a los investigadores porque desarrollaron experimentos fundamentales con “estados cuánticos entrelazados en los que dos partículas se comportan como una sola unidad incluso cuando están separadas”. Según este punto de vista, aquello que afecta a un objeto puede afectar a otro, aunque estén separados por kilómetros de distancia. Esta premisa que parece abstracta y difícil de comprender podría ser la llave para el diseño de tecnologías de “un potencial inesperado”.

En esta edición 2023, como parte del premio, los tres científicos reconocidos obtendrán un diploma, una medalla de oro y un millón de dólares (10 millones de coronas suecas). Participarán de una ceremonia el próximo 10 de diciembre en Estocolmo, que será presidida por Carlos XVI Gustavo de Suecia. Mientras tanto, el fixture de entrega de galardones continúa de la siguiente manera: el miércoles se conocerá el Nobel de Química, el jueves el de Literatura y el viernes el de la Paz.

Durante la jornada del lunes, la bioquímica húngara Katalin Karikó y el investigador estadounidense Drew Weissman obtuvieron el Nobel de Medicina. Fueron galardonados por sus contribuciones vinculadas al estudio del ARN mensajero y fueron cruciales para el diseño de vacunas que frenaron la propagación del Sars CoV-2. Gracias a sus aportes de ciencia básica, el planeta logró contener una crisis sanitaria que podría haber sido de una escala mucho mayor.

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