这届物理奖，拍到了人人知道却从未见过的东西 _小知识

“你好，这里是从诺贝尔奖基金会打来的电话。”昨天（3日），诺贝尔物理学奖公布当天，3名科学家接到了这一问候，并得知获奖消息。
安妮·吕伊耶（Anne L'Huillier）是最早接到电话的获奖者，她也是诺贝尔物理学奖的第5位女性科学家。
在诺奖发布会开始前半小时，工作人员给她打了三四个电话才得以接通。当时，安妮正在瑞典德隆大学上课，课间休息时，她才注意到电话响了。
得知获奖消息后，她很快结束了通话，回去上课。但这个好消息仍让她激动不已，以至于后来发布会连线时，她说“讲好最后半小时的课有点难” 。
发布会结束后，费伦茨·克劳斯（Ferenc Krausz）在德国接到了电话，他的第一反应是：“我不确定这是梦，还是现实。”而一同获奖的美国俄亥俄州大学教授皮埃尔·阿戈斯蒂尼（Pierre Agostini）则被女儿追问：我在谷歌上看到了消息，是真的吗？
在电话里表达获奖感受时， 3名科学家都提到了带给他们成就和荣誉的科学突破。
“看到以前没人能看到的东西总是令人兴奋，我永远不会忘记。”对费伦茨来说，那个时刻是在2001年的一个早晨，他和同事利用阿秒光脉冲技术，第一次让电子运动可以被清晰看见。

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今年的物理学奖表彰的，正是这3位找到了“用光捕捉最短瞬间的实验方法”的科学家，因为他们打开了研究电子运动的大门。
这一次，评选委员会将目光投向“阿秒物理学” ，表彰突破性科学成就的同时，也提供了一个窗口，让我们得以窥见微观粒子世界的奇妙。
这个领域其实很有趣，它也可以被学科外的普通人所理解。要想感受它的神奇，其中的准则你一定熟悉：相信光。
这是光和电子碰撞出来的科学。
文 | 施晶晶
本文转载自微信公众号“南风窗”（ID：SouthReviews），原文首发于2023年10月4日， _原题为为《这届物理奖，拍到了人人知道却从未见过的东西》，不代表瞭望智库观点。
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给飞速的电子照张相
“获奖者进行的实验开辟了阿秒物理学的新研究领域。”诺奖委员会评价道。
如此简单的一句概括，包含着非同寻常的科学探索和突破。
物质世界是由层层嵌套的分子、原子、电子等组成的。研究电子，是从原子往微观世界更进一步。
但在此之前，研究电子的难点在于，它运动得实在太快了——它必须用“阿秒”作为时间尺度来衡量。
1阿秒有多短？我们以樱花下落的秒速5厘米为基准，1阿秒之于它，相当于樱花落下5厘米之于宇宙诞生以来138亿年的光阴。

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原子和分子中电子的运动速度非常快，要用阿秒来测量。阿秒相对于秒就如秒相对于宇宙年龄 / 图源：诺贝尔官网电子是如此捉摸不定，要想研究它，必须尽量看清它，一个有效的办法，是拍照定格。
这个技巧的原理，我们熟悉。
就像有了可以快速成像的照相机，我们终于弄清楚：奔跑时的马儿是四脚腾空，而非始终有一个马蹄着地；也知道了一只蜂鸟每秒可以振动翅膀多达80次——这些都是过去我们无法用肉眼捕捉和认知的事。
可要对以“阿秒”速运动的电子拍照片，可没有那么容易。
就像要给奔跑的马儿拍照，照相机的快门必须比马儿奔跑的速度更快，否则，拍出来的照片就是模糊的，什么也看不清。同样的道理，要想给运动的电子拍张清晰的照片，拍照的速度要比它更快。
这是个非常需要技巧的活儿，有和奥林匹克运动员一样的极限追求：更快。
3位诺奖获得者做的就是这件事：找到超高频率的阿秒光脉冲，给电子拍下清晰的照片。
这就回到了我们开头说的“相信光”的话题，也就是：为什么光可以做到。
道理并不难懂，因为光是目前已知的传播速度最快的东西，能够运用光，就有了清晰拍照的前提。
光是这样工作的。
科学家发现，可以用激光产生的最短脉冲来研究微观粒子的运动，我们就是通过这些脉冲的特点来看见分子、原子甚至电子的“照片” 。