專家談2023諾貝爾物理獎得主：「埃秒」是什麼概念？極短光脈衝又是什麼？新技術的影響有多深遠？

今（2023）年的專家主埃諾貝爾物理學獎得主已在昨（3）日揭曉，由法國學者亞谷斯蒂尼（Pierre Agostini）、談諾匈牙利－奧地利學者克勞斯（Ferenc Krausz），貝爾以及法國－瑞典學者呂利耶（Anne L'Huillier）三人共同獲得獎項。物理這三位科學家達成了什麼樣的獎得技術研究成果讓自己獲得桂冠？其所帶來的漣漪又會對我們的日常造成什麼影響？《關鍵評論網》邀請到清華大學電機工程系副教授陳明彰，來為我們解答本次獲獎研究的秒什麼概脈衝麼新開創性。

埃秒是念極什麼概念？極短光脈衝又是什麼？

根據諾貝爾獎官網，這三位學者之所以獲得獎項，短光的影多深在於其研究為人類提供探索原子和分子內電子世界的又什遠新工具。他們展現了一種方法，專家主埃能產生以「埃秒」（attosecond）為計算單位的談諾極短光脈衝，可用於測量電子移動或能量改變的貝爾快速過程。

等等，物理這樣的獎得技術描述似乎讓人有聽沒有懂，埃秒是秒什麼概脈衝麼新什麼概念？極短光脈衝又是什麼？

陳明彰說：「如果要看人類的心跳的話，我們看的是每『秒』跳幾下，人類的世界大約是用秒來看各種動態改變。但是對於處在奈米結構、原子或分子世界的電子來說它非常輕，基本上是用『埃秒』在計算。也就是說電子從A狀態躍遷到B狀態，所需要的時間是以埃秒來計算。」

陳明彰接著解釋，所謂「埃秒」是10^-18秒，電子的世界需要用到這麼精細的計算單位。而本次三位諾貝爾獎得主的研究成果提供了一個新技術，讓人類可以清楚觀察到被解析很好的電子動態。

至於「極短光脈衝」又是什麼呢？事實上，「持續時間超短的光」就叫做「脈衝光」（pulse light）。我們可以簡單理解成一個閃光燈從打開到熄滅，中間只需要10^-18秒。

有了極短光脈衝，電子的活動無所遁形

陳明彰說：「假設在暗室中，有一個電子以非常快的速度在動，如果閃光燈打開到熄滅的時間不夠短，因曝光時間相對運動而言過長，拍攝到的影像會是模糊不清的，但若是達到埃秒解析度，那你可以很清楚看到閃光燈開啟的當下，電子的位置在哪裡。」而這些清楚的單一影像串連起來，便能觀察到電子的動態活動，就像電影一樣。