Física dos attosegundos

No início do mês, como habitualmente ocorre, foram anunciados os Prémios Nobel. Este ano, o Nobel da Física recaiu nos físicos franceses Anne L’Huillier e Pierre Agostini e no húngaro Ference Krausz, responsáveis pelo desenvolvimento de novas ferramentas para explorar o mundo dos eletrões dentro do átomo.
Para a Real Academia Sueca de Ciência, os três galardoados «demonstraram uma maneira de criar impulsos de luz extremamente curtos que podem ser utilizados para medir os processos rápidos nos quais os eletrões se movem ou mudam de energia». É a attofísica, a física dos attossegundos! Ora um attosegundo é menos que um instante. Se nos socorrermos da comparação de Tiago Ramalho, no jornal “Público” (03.10.2023), podemos perceber que «um attosegundo está para um segundo como um segundo para 32 mil milhões de anos».
Para enquadrar o trabalho destes físicos vamos a um exemplo: se quisermos filmar um automóvel em movimento, os fotogramas devem ter um intervalo de tempo suficientemente pequeno para captar o movimento do veículo. Se o tempo de exposição for grande corre-se o risco de a imagem ficar desfocada pelo movimento. Acontece que se o que quisermos filmar for o mundo dos eletrões, então este intervalo de tempo deve ser muitíssimo mais pequeno uma vez que os eletrões movem-se e trocam energia a velocidades extremamente elevadas.
O que esta tecnologia nos permite fazer é “fotografar” o movimento dos eletrões e observar as suas características. Estas ferramentas desenvolvidas por estes físicos assemelham-se a uma máquina fotográfica com um tempo de exposição tão assombrosamente ultrarrápido que são capazes de captar o movimento de um eletrão que demora 150 attosegundos a dar uma volta em torno do átomo de hidrogénio.
Esta tecnologia permite observar fenómenos da natureza que anteriormente eram invisíveis ao olho humano, com impacto tanto na compreensão fundamental da natureza como no desenvolvimento de novas tecnologias. Por um lado, permite compreender melhor a dinâmica dos eletrões e a sua localização nas moléculas. Por outro lado, abre novas possibilidades para a manipulação dos eletrões, como por exemplo o deslocamento de um eletrão de uma posição para outra, o que pode ser usado para o design de novos materiais.