“时间是描述物质运动和变化的一个非常重要的物理量,比如光在1秒内可以绕地球走七圈半,但如果描述分子级别的运动,这个时间无疑是太长了,于是人们发明了更小的时间单位,如毫秒、微秒、纳秒、皮秒和飞秒(10的负15次方秒)。但如果要观察电子,飞秒还是不够短,于是阿秒应运而生。”
“阿秒是10的负18次方秒,或者说是十亿分之一秒的十亿分之一,这是人类迄今可以直接测量的最短时间单位。这个时间到底有多短?1阿秒中光只能从水分子的一端传播到另一端。有了阿秒尺度的观测装置,科学家可以看见‘光’,可以获得阿秒脉冲信息以及物质内部电子运动的信息。这是阿秒的能力,不是其他学科能够替代的。”
彭鹏作主题演讲
10月10日下午,在学校图文信息中心报告厅举行的“阿秒是什么?解读2023年诺贝尔物理学奖圆桌论坛”上,来自上海科技大学的主讲嘉宾彭鹏研究员以生动幽默的讲解,让在场师生了解了阿秒是什么、阿秒物理何以能得诺奖以及阿秒科学的发展历程和未来前景。
论坛现场座无虚席
彭鹏具体讲述了阿秒脉冲的研究历程。今年的诺奖得主安妮•吕利耶在1987年首次发表了关于高次谐波(HHG)的实验结果,随后沃尔夫奖得主保罗·科克姆教授提出三步模型从理论上解释了高次谐波的基本性质。直到2001年,诺奖得主皮埃尔·阿戈斯蒂尼基于HHG成功制备并表征了阿秒脉冲串,每个脉冲仅持续250阿秒。与此同时,诺奖得主费伦茨•克劳斯教授在另一实验中产生了孤立阿秒脉冲。最后,彭鹏为大家讲述了阿秒脉冲的应用,例如He的法诺线型在时域如何建立。
在随后举行的圆桌论坛上,作为诺奖得主曾经的学生、同事以及合作者,中科院上海光机所曾志男研究员、华东师范大学李辉研究员和上海理工大学刘一教授为大家呈现了这些诺奖得主在科研和生活中的故事,讲述了他们的科学品质和科学精神,他们的共同特点之一就是对研究充满热爱、对工作执着而坚定。刘一还为大家介绍说,安妮获得诺奖可谓实至名归,这也是大家期待了很多年的。在圈内,一直有说法说她是“阿秒之母”。听说电话通知她得奖时,她还在给学生上课。
李辉、刘一讲述与诺奖得主安妮·吕利耶共同工作的经历
圆桌嘉宾侃侃而谈
在最后的观众互动环节,现场师生踊跃提问,与嘉宾进行交流讨论。多位同学对阿秒科学的未来发展趋势、我国在此领域的研究现状和布局、阿秒科学的应用价值等方面提出了非常专业的问题。通过专家介绍,同学们也了解到令人振奋的消息:我国正在多处规划建设阿秒激光装置,建成后综合指标有望实现国际领先。三位嘉宾对其中一位同学询问的研一新生阅读科研论文的建议也给予了积极回应。通过此次圆桌论坛,借由诺奖得主的学生、同事和合作者的讲述,让师生们更加了解2023年诺贝尔物理学奖的科学原理和意义,也近距离地感受到诺奖得主们不懈追求科学真理、不断挑战科学极限的人格魅力。
现场同学踊跃提问
圆桌嘉宾热情解答
此次论坛由光电学院刘一教授主持。来自光电学院、理学院、基础学院、能动学院等多个学院的300余名师生参加了本次论坛。论坛得到党委宣传部、本科生院、研究生院的大力支持。中国光学学会上海理工大学学生分会的同学们对本次论坛的成功举行提供了保障。
活动现场
供稿:光电学院