Nobelpriset i fysik: Experiment med ljus fångar de kortaste ögonblicken

Pristagarnas upptäckter har gjort det möjligt att utforska förlopp som sker på så kort tid att de tidigare varit helt omöjliga att följa. Syftet är att ta reda på vad som händer i elektronernas värld.

– Jag har haft tur. Hela mitt liv har jag varit väldigt koncentrerad i min forskning – jag började inom forskningsfältet atomer i starka laserfält, som senare skulle leda till upptäckten av attosekundpulser, säger en tagen Anne L’Huillier, professor i atomfysik vid Lunds universitet på telefon under presskonferensen.

Årets pristagare har gjort experiment där de visat på ett sätt att tillverka ljusblixtar som varar så kort tid att de mäts i attosekunder. 

Därmed har de visat på en metod för att lysa upp ett tillräckligt kort ögonblick att det blir möjligt att studera vad som händer inuti atomer och molekyler.

”För experimentella metoder som genererar attosekundpulser av ljus för studier av elektrondynamik i materia”, lyder motiveringen från Kungliga Vetenskapsakademien.

Tillämpningar: Inom elektronik och diagnostik

LÄS MER OM ÅRETS NOBELPRIS I FYSIK

Nobelpriset i fysik drar fram elektronernas ”vingslag” i ljuset

Möjliga tillämpningar finns inom många olika områden. Inom elektroniken är det till exempel viktigt att förstå och kontrollera hur elektroner uppför sig i material. Attosekundpulser kan också användas för att identifiera olika molekyler, vilket skulle kunna komma till nytta till exempel inom medicinsk diagnostik.

– Det är som att studera elektroner i slow motion och då kan man se precis vad som händer i olika processer, säger Eva Lindroth, professor i fysik vid Stockholms universitet.

Möjliga tillämpningar finns bland annat inom elektronik. Eva Lindroth ser framför sig förfinade mätinstrument, inom exempelvis medicin och i rymden. Men det är inte omöjligt att det även kan leda till något som används av allmänheten.

– Alla trodde att laser var helt värdelöst för gemene man, men nu finns laser i alla hem, säger Lindroth.

– När man kan göra något helt nytt hittar folk på de mest fantastiska saker för mänskligheten, men sedan finns det alltid någon som kommer på att det också går att göra ljusblixtar på diskotek, eller väldigt enkla saker som att mäta räta vinklar.

Ett annat möjligt användningsområde är inom medicin. Ferenc Krausz jobbar just nu med att försöka upptäcka cancer genom ett enkelt blodprov.

– Det skulle kunna göras innan några symtom upptäckts och genom ett enkelt blodprov på en vanlig hälsokontroll. Det är lite av science fiction. Forskningen är fortfarande i sin linda, säger Lindroth.

Tre pristagare delare på priset

Anne L’Huillier, 65 år, är fransksvenska och verksam vid Lunds universitet.  Enligt Nobelstiftelsen prisas Anne L’Huillier för sin upptäckt 1987 att ett stort antal olika övertoner av ljus uppstod då hon sände infrarött laserljus genom en ädelgas.

Hennes forskning handlar om "jättekorta ljuspulser" och hur man kan använda dem, säger hon.

– Framför allt för grundforskning, studera elektroner och rörelser i atomer, molekyler, materia. Men det börjar bli några lite mer praktiska tillämpningar, mot halvledarindustrin, medicin och kemi, säger hon.

Anne L’Huillier har arbetat vid Lunds universitet sedan 1992 och blev professor 1997. Under en kortare period i slutet av 1980-talet var hon knuten till Chalmers, där hon hade en forskningstjänst. Anne L’Huillier är ledamot av Kungliga vetenskapsakademien, och var tidigare med i Nobelkommittén som utser Nobelpristagare i fysik. Hon är också ledamot av Kungliga Ingenjörsvetenskapsakademien.

– Jag är väldigt rörd, säger Anne L’Huillier vid pressträffen där pristagarna presenteras hos Kungliga vetenskapsakademien.

Första Nobelpriset till Lunds universitet

Det här är det första Nobelpriset som tilldelas en pristagare verksam vid Lunds universitet. Lunds universitets rektor Erik Renström säger att det är "otroligt välförtjänt" att Anne L’Huillier tilldelats Nobelpriset i fysik.

– Man är så glad för Anne L’Huilliers skull, så att huvudet exploderar, säger universitetsrektor Erik Renström till TT.

– Det är fantastiskt med tanke på hur hård konkurrensen är inom forskningen nu för tiden. Det är något helt annat än vad det var för bara 30 år sedan. Det är väldigt många länder som gör utmärkt forskning. Att då äntligen, för Lunds universitets del, få det första Nobelpriset någonsin – jag tappar andan, säger Renström.

De första Nobelprisutdelningarna skedde 1901, men det är först nu en forskare verksam vid Lunds universitet tilldelats ett pris.

– Vi har väntat länge. Vi har levererat många Nobelpris, men det är andra som fått äran för dem. Men nu var det dags hos oss. Att få det i dessa dagar väger ändå tyngre än alla historiska pris, för konkurrensen är hårdare än någonsin, säger Erik Renström.

Exempelvis var Nobelpristagarna Sune Bergström och Bengt Samuelsson (delade på medicinpriset 1982) samt Arvid Carlsson (medicinpriset 2000) verksamma vid Lunds universitet tidigare under sin karriär.

– Att Anne har Nobelkaliber – det visste vi innan. Det var helt klart. Men att det skulle komma nu hade vi inte en aning om, säger Joachim Schnadt som är prefekt vid fysiska institutionen

Priset är "jättestort" för institutionen och han är glad att det sätter fokus på ämnet och institutionens forskningsverksamhet.

– Jag hoppas att unga människor får upp ögonen för ämnet och kanske kan tänka sig att läsa fysik. Vi vill ha duktiga studenter och det har vi också i dag, men vi kan gärna ha ännu fler.

L’Huillier delar priset med Pierre Agostini, verksam vid Ohio State-universitetet i USA, och Ferenc Krausz, 61 år, verksam vid Ludwig-Maximilians universitet i Tyskland.

Krausz: Det är en stor uppmuntran

Det är helgdag i München där 61-årige Ferenc Krausz är professor vid Ludwig-Maximilians universitet. Så något firande med kollegorna blir det nog inte under tisdagen, berättar han kort efter det att årets Nobelpristagare i fysik tillkännagivits.

– Jag har inte hunnit tänka så mycket på hur jag ska fira. Mina kollegor njuter av sin lediga dag, men jag hoppas att vi ses i morgon och då öppnar vi nog en flaska champagne, säger han till TT över telefon från München.

– Jag är väldigt tacksam till alla som har bidragit till att det här har blivit verklighet. De är väldigt många.

Men Ferenc Krausz, som också är chef vid Max Planck-institutet för kvantoptik, hade inte väntat sig priset.

– Jag har förstås fått ett samtal från Nobelkommittén, men det är inte tillräckligt bevis för att jag inte drömmer. Men med tanke på hur många samtal jag har fått bara de senaste minuterna så är jag nog vaken trots allt, säger han och skrattar.Jag är överväldigad. Det är en stor glädje och ära.

TT: Vad tänkte du när Nobelkommittén ringde?

– Ja du ..., säger Krausz och försöker samla tankarna.

– Det är en väldigt speciell stund, det finns inte mycket utrymme för stora tankar. Jag höll andan, tänkte på vad som egentligen sades och försökte att inte svimma. Jag försökte bara greppa vad som hänt.

Årets tre Nobelpristagare i fysik "belönas för sina experiment som gett mänskligheten nya verktyg för att utforska elektronernas värld inuti atomer och molekyler". Krausz känner väl till Anne L’Huillier och Pierre Agostini som han delar priset med.

– Självklart. Vetenskapsvärlden är liten.

TT: Vad betyder priset för din forskning och för ditt fält?

–  För mig personligen kommer det att betyda att jag de kommande veckorna och månaderna antagligen kommer att ha lite mindre tid att göra den forskning som jag tycker så mycket om att göra, säger Krausz.

– Men jag hoppas också att det kommer att få betydelse för hela fältet. Priset är bra feedback om att det är viktigt att bedriva den här forskningen på det sätt som många grupper runt om i världen gör. Det är en stor uppmuntran.

Läs mer

Nobelpriset till vaccinpionjärer – utvecklade mRNA-tekniken

Vaccinforskare: mRNA-tekniken har stor betydelse för mänskligheten