Pesquisas sobre elétrons dão Prêmio Nobel de Física

 O franco-norte-americano Pierre Agostini, da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos, o húngaro-austríaco Ferenc Krausz, do Instituto Max Planck, na Alemanha, e a francesa Anne L'Huillier, da Universidade Lund, na Suécia ganharam hoje o Prêmio Nobel de Física por estudar o comportamento dos elétrons com pulsos de luz brevíssimos criados por raios lêiser ultrarrápidos. Eles vão dividir o prêmio de 11 milhões de coroas suecas, cerca de 5 milhões.

"É sempre empolgando ver aquilo que ninguém conseguiu ver antes. Foi um momento incrível que nunca voi esquecer", declarou Krausz ao ser entrevistado pela Academia Real de Ciências da Suécia, que concede o prêmio.

Os três pesquisadores trabalham com a física dos attosegundos, um quintilionéssimo de segundo. Para dar uma ideia do que isto significa, a pesquisa Eva Olson, do Comitê do Prêmio Nobel de Física, explicou que há tantos attosegundos em um segundo quantos segundos transcorreram desde a origem do universo, há de 13,7 bilhões de anos. Um piscar de olhos é um trilhão de vezes mais longo do que cem attosegundos.

Esses pulsos brevíssimos permitem perceber o movimento dos elétrons, por exemplo, no efeito fotoelétrico, quando os fótons, partículas de luz, atingem um material que emite elétrons. Albert Einstein recebeu o Prêmio Nobel de Física de 1921 por propor a teoria sobre este fenômeno. 

Como os elétrons se movem a uma velocidade de quase 69 quilômetros por segundo, era impossível ver sua trajetória. Graças ao trabalho dos três laureados, pela primeira vez, os químicos puderam observar as ligações químicas se romper, a ionização e um elétron saltando de um átomo para outro. Como no efeito estroboscópico, as imagens parecem se congelar numa sucessão de flashes.

A luz é uma onda eletromagnética, com cristas e mergulhos cujas distâncias, o comprimento de onda, estão relacionadas com a frequência. Quando essas ondas interagem, ficam mais intensas quando duas cristas se encontram. Quando uma crista se encontra com um mergulho, elas cancelam uma à outra. Anne L'Huillier conseguiu alinhar as ondas de luz

A primeira experiência de L'Huillier foi feita em 1987 para examinar a interação de raios lêiser infravermelhos com gases nobres, elementos químicos estáveis que não se combinam. A luz fazia com que os elétrons deixassem temporariamente a proximidade de seus átomos. Quando a luz mudava de direção, eles voltavam a seus átomos e emitiam energia na forma de pulsos de luz ultravioleta correspondentes a diferentes sobretons do lêiser original.

Em 2001, Agostini e Krausz descobriram como controlar os sobretons para reforçarem uns aos outros aumentando sua intensidade. Agostini fez a experiência com pulsos consecutivos de 250 attosegundos, enquanto Krausz usou pulsos isolados de 650 attosegundos. Hoje as pesquisas usam pulsos de dezenas de attosegundos.

Esta luz estroboscópica subatômica revela as posições relativas dos elétrons nos átomos e nas moléculas. Isto permitiu avanços nos circuitos elétricos, o desenvolvimento de medicamentos, na fabricação de baterias e técnicas de diagnóstico não invasivas.

Amanhã, será anunciado o Prêmio Nobel de Química; na quinta-feira, o Nobel de Literatura; na sexta-feira, o Nobel da Paz; e na segunda-feira, o Nobel de Economia.