En días recientes, los investigadores Anne l’Huillier de la universidad de Lund en Suecia, Paul Corkum de la universidad de Ottawa en Canadá y Ferenc Krausz del instituto Max Planck en Alemania, fueron galardonados con el premio “Fronteras del Conocimiento“ por sentar las bases de un nuevo campo de investigación el cual tendrá importantes aplicaciones en el desarrollo de nuevos materiales, la electrónica e incluso en el diagnóstico temprano de enfermedades.
Este premio otorgado por la Fundación BBVA, en su decimoquinta edición, se otorgó a los pioneros de la llamada “Física del attosegundo“, estudio el cual ha permitido captar el movimiento de las partículas subátomicas, es decir, más pequeñas que un átomo, en una escala de tiempo sin precedentes, un attosegundo, la trillonésima parte de un segundo y el tiempo en que la luz tarda en atravesar un átomo.
De acuerdo al acta de la Fundación, los tres pioneros demostraron la posibilidad de observar tanto como de controlar el movimiento de los electrones que orbitan los núcleos atómicos y moléculas haciendo uso de pulsos de luz ultracortos en el orden de los attosegundos, y de acuerdo al galardonado Paul Corkum, el hecho de que seamos capaces de realizar mediciones en la escala natural del movimiento electrónico de la materia nos sitúa a la vanguardia del conocimiento.
En el año 1987, Anne l’Huillier se convirtió en la pionera en este campo, al irradiar átomos con pulsos breves e intensos de luz láser infrarroja, en el experimento, fue capaz de comprobar que los núcleos expuestos emitían ondas de luz a muy altas frecuencias. A partir de este trabajo, Paul Corkum desarrollo un modelo matemático para describir la interacción entre el átomo y el láser qué l’Huillier utilizó. El trabajo de l’Huillier y Corkum sentó las bases de lo que al día de hoy es la attofísica.
Durante los años 90s, un científico austrohúngaro llamado Ferenc Krausz formo parte de esta investigación e inspirado por los trabajos de Paul Corkum estaba convencido de que los pulsos de luz ultracortos eran la clave para poder avanzar hacia una escala de tiempo hasta ese momento inaccesible y volver los procesos subatómicos accesibles a la percepción humana.En el año 2001, los investigadores lograron aislar y crear los pulsos de corta duración que buscaban, dando lugar así a la attofísica experimental.
En este sentido, para poder realizar tal hazaña, los investigadores desarrollaron una cámara ultrarrápida, con un tiempo de exposición capaz de captar la órbita completa de un electrón alrededor de un núcleo de hidrógeno en 150 attosegundos.
“La idea es la misma que cuando capturas el movimiento de un coche de Fórmula 1 o el de una bala. Tomas una serie de fotografías muy seguidas para reconstruir cómo la bala impacta sobre la pared”, explica el investigador galardonado del instituto Max Planck. Dichas imágenes se pueden reproducir posteriormente una seguida de la otra para dar lugar a lo que sería el video y dependiendo de la velocidad con la cual ocurra la transición de imágenes se podrán observar los detalles del movimiento.
Dichas investigaciones han permitido validar algunas predicciones de la física cuántica, entre estas encontramos el efecto túnel, fenómeno en el cual, un electrón puede atravesar una barrera sin tener la energía suficiente para lograrlo. Aunque existían ciertas pruebas que indicaban su existencia, el ser humano, no había sido capaz de observarlo en tiempo real hasta hace poco tiempo, es así que, debido al trabajo galardonado, que la primera película del efecto túnel fue obtenida.
Algunas de las posibilidades que la “attofísica“ ofrece han sido ya estudiadas, demostrando así que es posible analizar moléculas con enorme precisión y sensibilidad, Krausz, uno de los galardonados, destaca que, en ciertos análisis, ya se han podido "detectar ocho tipos diferentes de cáncer y también una variedad de enfermedad coronaria muy grave, así como prediabetes, diabetes e infarto".
Las interacciones de las partículas subatómicas permaneció un misterio para la humanidad por cientos de años, vetando en todo intento a la percepción humana debido a que estaban confinadas al planteamiento teórico, permitiendo su entendimiento únicamente mediante la abstracción de la física y las matemáticas cuánticas. El avance logrado por estos tres grandes científicos nos abre la posibilidad de contemplación de los fenómenos de la naturaleza en escalas subatómicas, al igual que nuevas aplicaciones en distintas áreas de la industria y sobre todo en la medicina.
El autor nació en Gdl en 2004. Cursa 5to semestre de prepa. Ha ganado medallas de oro a nivel nacional, estatal y regional en olimpiadas de física, biología, matemáticas y química. Representó a México en la 52 olimpiada internacional de Química en Tianjin, China, en donde obtuvo mención honorífica y la presea Golden Monkey
@Rodrigo_MorenoP