Nobelprijs natuurkunde voor laserstralen en elektronen

Elektronen bewegen extreem snel, in zogeheten ‘attoseconden’. De winnaars van de Nobelprijs hebben greep gekregen op deze tijdschaal, zegt het Nobelprijscomité.

Een attoseconde is 10−18 seconde, oftewel 0,000.000.000.000.000.001 seconde. Om dat aanschouwelijk te maken vergelijkt het Nobelprijscomité een enkele hartslag met de leeftijd van het universum. Dat is ook de verhouding tussen een attoseconde en een seconde.

Vijfde vrouw
Anne L’Huillier (Universiteit van Lund) is de vijfde vrouw die de Nobelprijs voor de natuurkunde ontvangt. In 1987 ontdekte ze iets bijzonders toen ze infrarood laserlicht door een edelgas stuurde. Sommige elektronen kregen extra energie, die ze op verschillende manieren als licht uitstootten. Er ontstonden als het ware ‘boventonen’ van licht, op een kortere golflengte dan het infrarood.

Hiermee legde ze de basis voor allerlei experimenten met lasers en elektronen, waarop zijzelf en anderen konden voortgaan. In 2001 kreeg Pierre Agostini (Ohio State University) het voor elkaar om ritmische laserpulsen van slechts 250 attoseconde te maken. Ferenc Krausz ontwikkelde een andere techniek, waarmee hij één enkele puls van 650 attoseconde kon geven.

Zo hebben deze winnaars een vorm van natuurkunde ontwikkeld om elektronen in allerlei materialen te kunnen bestuderen. L’Huillier kwam tijdens de persconferentie aan de telefoon en brak een lans voor fundamenteel onderzoek. Zo’n dertig jaar zijn de onderzoekers al bezig en nu pas komen toepassingen in beeld, zei ze.

Heilige graal
Mogelijke toepassingen liggen volgens haar op het gebied van de chemie en geneeskunde, maar de heilige graal is om met elektronen te kunnen ‘praten’, zei L’Huillier, en via elektronen de reactietijd van atomen te beheersen.

De Nobelprijs bedraagt dit jaar 11 miljoen Zweedse kronen, omgerekend 950.000 euro. Negen Nederlanders hebben ooit de Nobelprijs voor de natuurkunde ontvangen. De eerste was Pieter Zeeman in 1902, die de prijs met Hendrik Lorentz deelde. De laatste Nederlandse laureaat kreeg de prijs in 2010 toegekend. Dat was de in Rusland opgegroeide Nederlands-Britse Andre Geim.