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2023년 노벨물리학상 수상자는 아토(100경분의 1)초의 순간에 전자의 움직임을 관찰할 수 있는 "초고속 플래시(전등)"를 개발한 세 명의 과학자들이다. 이들은 피에르 아고스티니 미국 오하이오주립대 교수, 페렌츠 크러우스 독일 막스플랑크연구소 양자광학연구소 소장, 안 륄리에 스웨덴 룬드대 교수이다.

스웨덴 왕립과학아카데미는 아토초 광펄스 생성 방법을 제시한 공로로 이들에게 노벨물리학상을 수여한다고 발표했다. 이는 전자의 움직임 연구에 필요한 기술로, 아토초 물리학은 전자 세계로의 문을 열어주고 전자에 의해 지배되는 메커니즘을 이해할 수 있는 기회를 제공한다고 설명했다.

세 학자들은 아토초 물리학을 인류사에서 처음으로 개척했다. 전자의 움직임이나 에너지 변화를 순간적으로 포착할 수 있는 아토초 광펄스를 각기 다른 방식과 시기에 개발했다. 이는 우리가 친숙한 나노(10의 9제곱분의 1) 단위의 극초미세 반도체 선폭보다 훨씬 큰 단위로서 아토에 비할 때 매우 큰 크기이다.

전자 세계에서는 1아토초 사이에 많은 변화가 일어난다. 안 륄리에 교수는 1987년에 불활성 기체에 적외선을 투사하면 서로 다른 빛의 배진동 현상이 발생한다는 것을 처음으로 발견했다. 이는 전자들이 가스와 상호작용하면서 에너지가 변화하고 이온을 주고받는 현상이다. 그 후, 아고스티니 교수는 이 연구를 계승하여 2001년에 250아토초 동안 지속되는 광펄스를 만들어냈다. 이와 유사하게 크러우스 소장은 비슷한 시기에 650아토초 동안 지속되는 단일 광펄스를 개발했다.

과학계는 현미경의 발전으로 인간이 "공간 분해 능력"을 갖게 되었다면, 아토초 물리학을 통해 "시간 분해 능력"을 갖게 되었다고 평가하고 있다. 아토초 물리학은 장기적으로 의료용 진단 기술 등에도 폭넓게 활용될 것으로 기대된다.

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