Il Nobel per la Fisica va a Pierre Agostini, Anne L’Huillier e Ferenc Krausz per lo studio degli elettroni all’interno dell’atomo

Alle 11.45 di oggi sono stati annunciati i vincitori per il 2023 del premio Nobel per la Fisica. Anne L’Huillier,  Ferenc Krausz e Pierre Agostini sono i vincitori del premio quest’anno. Hanno conquistato il Nobel «per metodi sperimentali che generano impulsi di luce ad attosecondi per lo studio della dinamica degli elettroni nella materia» ha riferito il Comitato del Nobel. 

Questi impulsi di luce ad attosecondi sono impulsi di luce brevissimi (un attosecondo è un trilionesimo di secondo), talmente brevi che possono essere utilizzati per misurare i processi in cui gli elettroni si muovono e cambiano energia.

Un tipo di processi talmente rapido che in precedenza era impossibile da studiare o indagare. Con gli impulsi di luce ad attosecondi i tre scienziati hanno fornito «nuovi strumenti all’umanità per esplorare il mondo degli elettroni all’interno degli atomi e delle molecole» ha detto il Comitato. 

Chi sono i vincitori

Pierre Agostini è un fisico sperimentale francese naturalizzato statunitense. È nato a Tunisi nel 1941 ed è lui che ha inventato la tecnica RABBITT (ricostruzione del battito degli attosecondi mediante interferenza di transizioni a due fotoni). Ha studiato all’Università di Aix-Marseille, ottenendo il dottorato di ricerca nel 1968. Dal 2005 è professore di fisica all’Università statale dell’Ohio e nel 2008 è stato eletto Fellow dell’Optical Society of America «per la leadership nello sviluppo di esperimenti innovativi che forniscono importanti informazioni sulla dinamica della risposta non lineare di atomi e molecole sottoposti a forti impulsi laser a infrarossi».

Anne L’Huillier è nata a Parigi nel 1958. Professoressa ordinaria di fisica atomica all’Università di Lund, Svezia,  dal 1997, è la quinta donna a vincere il Nobel per la Fisica. A Lund dirige appunto un gruppo di fisica degli attosecondi. In questo modo studia i movimenti degli elettroni in tempo reale per comprendere le reazioni chimiche a livello atomico. Nel 2003 lei e il suo gruppo hanno battuto il record mondiale con il più piccolo impulso laser di 170 attosecondi. L’Huillier ha fatto parte del Comitato per il Nobel per la fisica tra il 2007 e il 2015. Anche il suo lavoro l’ha portata a intrecciarsi con l’Optical Society of America.  Nel 2021 ha ricevuto il premio Max Born dell’Osa per «il lavoro pionieristico nella scienza dei laser ultraveloci e nella fisica degli attosecondi

Ferenc Krausz è nato a Mór , in Ungheria, nel 1962. È specializzato in fisica ad attosecondi e scienza dei laser. È direttore del Max Planck Institute di ottica quantistica dal 2003 e professore di fisica sperimentale all’università Ludwig Maximilian University di Monaco dall’anno successivo. A Monaco il suo gruppo di ricerca ha generato e misurato il primo impulso luminoso ad attosecondi e lo ha utilizzato per catturare il movimento degli elettroni all’interno degli atomi, segnando la nascita dell’attofisica.

Anticamere del Nobel

La Citation Laureates 2023 – considerata l’anticamera del Nobel – raccoglie i ricercatori le le cui pubblicazioni scientifiche sono fra le più citate al mondo. Anche Giorgio Parisi era entrato a far parte di questa classifica nel 2021. Quest’anno però i tre aggiunti – Federico Capasso, Stuart Parkin e Sharon C. Glotzer –  non sono stati così fortunati con il Comitato del Nobel.

C’è anche chi ricorda di dare uno sguardo al premio Wolf per la fisica che spesso ha anticipato il Nobel, come nel caso dello stesso Parisi, Riccardo Giacconi e Peter Higgs. Quest’anno il premio Wolf non è stato assegnato, ma a conquistare il Nobel sono stati proprio due dei tre vincitori del premio Wolf dello scorso anno: Anne L’Huillier e Ferenc Krausz (il terzo era Paul Corkum) per i contributi pionieristici alla scienza del laser ultraveloce e alla fisica degli attosecondi. Questo suggerimento si conferma quindi vero per chi tentare di indovinare in anticipo. 

Donne vincitrici

Fino a ieri su 222 vincitori dal 1901 solo quattro sono state donne. Marie Curie nel 1903 è stata la prima a vincere non solo il premio Nobel per la fisica ma un premio Nobel in generale (è stata anche la prima persona a vincerne due, ma il secondo del 1911 per la chimica).

Per un altro Nobel donna nella fisica bisognerà aspettare sessant’anni con Maria Goeppert-Mayer. Le ultime due donne hanno invece conquistato il premio in tempi più recenti: Donna Strickland nel 2018 e Andrea Ghez nel 2020.

Tra queste poche donne c’è anche una grande esclusa: la madre della bomba atomica. Per l’atomica si è sempre sentito parlare solo di padri, Fermi e specialmente Oppenheimer (altro grande escluso dal Nobel, ma perché i suoi innumerevoli interessi hanno impedito che si specializzasse in un unico campo). Ma l’arma ha anche una madre: Lise Meitner. 

Per la verità lei ha sempre rifiutato questo appellativo e chiamata a far parte del progetto Manhattan ha rifiutato, ma è stato grazie al suo lavoro con il chimico Otto Hahn che è stata scoperta la fissione nucleare. Meitner è stata candidata sia nel 1945 che l’anno seguente al Nobel per questa scoperta, ma il premio fu vinto solamente da Hahn per la Chimica. 

Einstein

Anche Albert Einstein, se non il più geniale fisico sicuramente il più conosciuto, ha vinto il premio Nobel, ma riguardo al suo premio c’è una particolarità ( o meglio due). Fu assegnato nel 1922, però con data 1921, anno in cui non fu attribuito a nessuno. Ma la novità principale risiede nel motivo della vincita.

L’Accademia lo ha voluto premiare non per la più grande e rivoluzionaria scoperta mai fatta nella storia delle scienze dopo Copernico, ossia la Teoria della Relatività, ma per la corretta interpretazione dell’effetto fotoelettrico, che gli ha permesso di scoprire la seconda natura della luce: quella corpuscolare.

I vincitori italiani

Il primo in assoluto

Il primo vincitore del premio Nobel è stato Wilhelm Conrad Röntgen nel 1901. Röntgen era nato in Germania nel 1845. Come molti altri fisici dell’epoca stava studiando i fenomeni luminosi generati dalle correnti di scarica nei tubi di Crookes quando la sera dell’8 Novembre del 1895, nel suo laboratorio completamente al buio, notò un raggio di luce dalla misteriosa provenienza. Röntgen provò a bloccare il raggio finanche con una mensola di legno, ma senza successo. Aveva scoperto i raggi X (chiamati così per la loro provenienza sconosciuta) ma ancora non lo sapeva. Dal giorno dopo Röntgen si chiuse in laboratorio e ci rimase per 7 settimane. Compiva solo esperimenti e usciva soltanto per nutrirsi e riposarsi.

La prima “radiografia” la fece qualche giorno prima di Natale. Si tratta della mano di sua moglie. La comunità medica riconobbe immediatamente l’importanza della scoperta dello scienziato. Nel febbraio del 1896 negli Stati Uniti venne effettuata la prima radiografia a uso clinico per diagnosticare una frattura ossea. I raggi X vennero inoltre studiati per curare lesioni superficiali, per combattere tumori recidivi e per il loro effetto anti-batterico.

Nel 1901 Wilhelm ricevette il premio Nobel in fisica «in riconoscimento degli straordinari servizi che ha reso con la notevole scoperta dei raggi X», ma non approfittò in alcun modo della sua scoperta: non la brevettò perché voleva che tutti potessero beneficiare gratuitamente degli effetti della sua scoperta e donò l’assegno del premio Nobel alla sua Università. Non accettò nemmeno alcun onore o riconoscimento ufficiale, se non la laurea ad honorem in medicina.

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