فيرينس كراوس

فيرينس كراوس
Ferenc Krausz
Ferenc Krausz (cropped).jpg
وُلِدَ17 مايو 1962 (العمر 62 سنة)
مور، المجر
التعليم
الجوائزجائزة وولف في الفيزياء (2022)
جائزة مؤسسة BBVA للمعرفة (2022)
جائزة نوبل فيالفيزياء (2023)
السيرة العلمية
المجالاتفيزياء الأتو ثانية
الهيئات
المشرفون الأكاديميونأرنولد شميدت
الموقع الإلكترونيOfficial website

فيرينس كراوس Ferenc Krausz (ولد 17 مايو 1962) هو فيزيائي مجري-نمساوي يختص في مجال فيزياء الأتوثانية. وهو مدير في معهد ماكس بلانك للبصريات الكمومية وأستاذ الفيزياء التجريبية في جامعة لودڤيش ماكسميليان في ميونخ بألمانيا. قام فريقه البحثي بتوليد وقياس أول أتوثانية لنبض ضوئي واستخدمه لالتقاط حركة الإلكترون داخل الذرات، ما يمثل ولادة الفيزياء الذرية.[1] في عام 2023، نال جائزة نوبل في الفيزياء بالاشتراك مع بيير أغوستيني وآن لويليه.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

السيرة الأكاديمية

درس كراوس الفيزياء النظرية بين عامي 1981 و1985، في جامعة إيوتفوس لوراند والهندسة الكهربائية في جامعة بودابست التقنية في المجر. ومن 1987 حتى 1991 أعد ونال الدكتوراه من جامعة فيينا التقنية، في النمسا، وبين 1991 و1993 قام بأبحاق الترشح للأستاذية في ذات الجامعة. حتى أصبح أستاذاً مشاركاً من 1996 حتى 1998، ثم أستاذاً للهندسة الكهربائية في نفس المعهد من 1999 حتى 2004. وفي عام 2003 عُين مديرً لـجمعية ماكس پلانك في گارشينگ وفي عام 2004 أصبح رئيسًا لـقسم الفيزياء التجريبية في جامعة لودڤيش ماكسميليان في ميونخ. وشارك في تأسيس مركز ميونيخ للضوئيات المتقدمة (MAP) في 2006، وأصبح أحد مديريه.[2][المصدر لا يؤكد ذلك]


الأبحاث

كان فيرينس كراوس وفريقه البحثي أول من قام بإنشاء وقياس نبضة ضوئية تدوم أقل من واحد فمتوثانية. إذ استخدم الباحثون نبضات الأتوثانية الضوئية هذه لجعل الحركة الذرية الداخلية للإلكترونات قابلة للملاحظة في الوقت الفعلي، وكانت هذه النتائج بمثابة بداية فيزياء الأتوثانية.[3][4][5][6] وفي التسعينيات، وضع الأساس لهذا الانجاز على يد فيرينس كراوس وفريقه بعدد كبير من الابتكارات،[7] ومواصلة تطوير تقنية الفيمتو ثانية على ليزر إلى دراسة نبضات الضوء التي تحمل الجزء الأكبر من طاقتها، في ذبذبة واحدة من المجال الكهرومغناطيسي. والشرط الأساسي الذي لا غنى عنه لتوليد مثل هذه النبضات الضوئية القصيرة هو التحكم عالي الدقة في تأخير مكونات الألوان المختلفة للضوء واسع النطاق (الأبيض) على مدى أوكتاف واحد كامل. وبعد تعاون بين فيرينس كراوس وروبرت سزيبوس توصلوا لطبقات متعددة غير دورية (مرايا زقزقة)[8]التي سمحت بجعل مثل هذا التحكم ممكناً ولا غنى عنه في أنظمة ليزر الفيمتو ثانية.

في عام 2001، تمكن فيرينس كراوس ومجموعته لأول مرة من توليد وقياس بيانات[9] الأتوثانية للنبضات الضوئية (من الأشعة فوق البنفسجية)، عن طريق نبضات ليزر مكثفة تتكون من دورة موجية واحدة أو دورتين. وبهذا، أصبحوا بعد ذلك بوقت قصير قادرين أيضاً على تتبع حركة الإلكترونات على المقياس دون الذري في الوقت الفعلي.[10] كما ساهم التحكم في الشكل الموجي لنبض الفيمتو ثانية[11] التي أظهرها فيرينس كراوس وفريقه، بتمكين نبضات الأتوثانية الناتجة القابلة للتكرار من إنشاء تقنية لقياس الأتوثانية[12][13] كأساس تكنولوجي لفيزياء الأتوثانية التجريبية اليوم. وخلال السنوات الماضية، نجح فيرينس كراوس وزملاؤه بهذه الأدوات في التحكم باللكترونات في الجزيئات[14] ولأول مرة يلاحظ في الوقت الحقيقي عدداً كبيراً من عمليات الإلكترون الأساسية مثل نفق الكم،[15]وآليات نقل الشحنة،[16]والانبعاث المتماسك للأشعة فوق البنفسجية القصوى،[17] وتأخر التأثير الكهروضوئي،[18]وحركة إلكترون التكافؤ[19][20]كذلك التحكم في الخواص الضوئية والكهربائية للعازلة.[21][22] وحققت هذه النتائج من خلال التعاون الدولي مع مجموعات من العلماء مثل يواكيم بورغدورفر، بول كوركوم، ثيودور هانش، ميشا إيفانوف، أولريش هاينزمان، ستيفن ليون، روبن سانترا، مارك ستوكمان ومارك فراكينغ.

يستخدم كراوس وفريق أتوورلد الآن تقنية ليزر الفيمتو ثانية، والتي كانت بمثابة الأساس لتقنية قياس الأتوثانية، لمواصلة تطوير مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتطبيقات الطب الحيوي. فالعينات البيولوجية المثارة بنبضات ليزر الأشعة تحت الحمراء فائقة القصر تنبعث منها موجات الأشعة، ومن خلال مسح المجال الكهربائي لهذه الموجات، يمكن اكتشاف التغيرات الدقيقة في التركيب الجزيئي للعينات المدروسة عن طريق قياس ما يسمى بالبصمة الجزيئية للمجال الكهربائي (EMF). ويهدف التعاون البحثي بين Lasers4Life"،[23] ومركز البصمات الجزيئية،[24]لقياس المجال الكهرومغناطيسي لعينات الدم لتتبع صحة الأشخاص ("مراقبة الصحة") والكشف عن الأمراض في مرحلة مبكرة ("الكشف عن الأمراض"). فيما يتألف الفريق من فيزيائيي الليزر وعلماء الرياضيات والأطباء وعلماء الأحياء الجزيئية.

الجوائز والتكريمات

نوبل في الفيزياء

آن لويلييه (يمين) وفيرينس كراوس (وسط) وبيار أغوستيني الحاصلون على جائزة نوبل في الفيزياء 2023
آن لويلييه (يمين) وفيرينس كراوس (وسط) وبيار أغوستيني (يسار) الحاصلون على جائزة نوبل في الفيزياء 2023

في 3 أكتوبر 2023 فاز كل من الفرنسي بيار أغوستيني والمجري-النمساوي فيرينس كراوس والفرنسية-السويدية آن لويلييه جائزة نوبل في الفيزياء، لأبحاثهم المتعلقة بأدوات لاستكشاف الإلكترونات داخل الذرات والجزيئات.

وقالت لجنة التحكيم إن الباحثين الثلاثة مُنحوا الجائزة تقديرا "لطرقهم التجريبية التي تولّد ومضات ضوئية بأتوثانية (جزء من مليار المليار من الثانية) لدراسة ديناميكيات الإلكترون في المادة".

وأوضح أعضاء اللجنة أن "الأتوثانية قصيرة جدا لدرجة أن ثمة عددا منها في كل ثانية يوازي عدد الثواني التي مرت منذ نشأة الكون".

وأشارت اللجنة إلى أن الباحثين الثلاثة "أثبتوا طريقة لإنشاء ومضات قصيرة للغاية من الضوء يمكن استخدامها لقياس العمليات السريعة التي تتحرك فيها الإلكترونات أو تُغير الطاقة".

واعتبرت أن "إسهامات الفائزين مكّنت من التحقيق في عمليات كانت سريعة للغاية، وكان من المستحيل متابعتها في السابق".

وسيتقاسم الثلاثي مكافأة مالية تبلغ 11 مليون كرونة سويدية (نحو مليون دولار أمريكي)، وسيتسلمون الجائزة من الملك كارل السادس عشر غوستاف في حفل يقام في ستوكهولم في 10 ديسمبر المقبل، وهو يوم ذكرى وفاة العالم ألفريد نوبل الذي أنشأ الجوائز من خلال وصيته الأخيرة أواخر القرن 19.[31]

المصادر

  1. ^ Krausz, Ferenc; Ivanov, Misha (2 February 2009). "Attosecond physics". Reviews of Modern Physics. American Physical Society (APS). 81 (1): 163–234. Bibcode:2009RvMP...81..163K. doi:10.1103/revmodphys.81.163. ISSN 0034-6861. Archived from the original on 14 March 2020. Retrieved 16 December 2021.
  2. ^ "Prof. Dr. Ferenc Krausz". Archived from the original on 8 March 2022.
  3. ^ Silberberg, Yaron (2001). "Physics at the attosecond frontier". Nature. 414 (6863): 494–495. doi:10.1038/35107171. PMID 11734831. S2CID 4414832.
  4. ^ Lewenstein, M. (2002). "PHYSICS: Resolving Physical Processes on the Attosecond Time Scale". Science. 297 (5584): 1131–1132. doi:10.1126/science.1075873. PMID 12183615. S2CID 35226097.
  5. ^ Dimauro, Louis F. (2002). "Atomic photography". Nature. 419 (6909): 789–790. doi:10.1038/419789a. PMID 12397335. S2CID 37154095.
  6. ^ Bucksbaum, Philip H. (2003). "Ultrafast control" (PDF). Nature. 421 (6923): 593–594. Bibcode:2003Natur.421..593B. doi:10.1038/421593a. hdl:2027.42/62570. PMID 12571581. S2CID 12268311. Archived from the original on 17 April 2022. Retrieved 23 September 2019.
  7. ^ Brabec, Thomas; Krausz, Ferenc (1 April 2000). "Intense few-cycle laser fields: Frontiers of nonlinear optics". Reviews of Modern Physics. American Physical Society (APS). 72 (2): 545–591. Bibcode:2000RvMP...72..545B. doi:10.1103/revmodphys.72.545. ISSN 0034-6861.
  8. ^ Szipöcs, Robert; Spielmann, Christian; Krausz, Ferenc; Ferencz, Kárpát (1 February 1994). "Chirped multilayer coatings for broadband dispersion control in femtosecond lasers". Optics Letters. The Optical Society. 19 (3): 201. Bibcode:1994OptL...19..201S. doi:10.1364/ol.19.000201. ISSN 0146-9592. PMID 19829591.
  9. ^ Hentschel, M.; Kienberger, R.; Spielmann, Ch.; Reider, G. A.; Milosevic, N.; Brabec, T.; Corkum, P.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2001). "Attosecond metrology". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 414 (6863): 509–513. Bibcode:2001Natur.414..509H. doi:10.1038/35107000. ISSN 0028-0836. PMID 11734845. S2CID 6043342.
  10. ^ Drescher, M.; Hentschel, M.; Kienberger, R.; Uiberacker, M.; Yakovlev, V.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Krausz, F. (2002). "Time-resolved atomic inner-shell spectroscopy" (PDF). Nature. Springer Science and Business Media LLC. 419 (6909): 803–807. Bibcode:2002Natur.419..803D. doi:10.1038/nature01143. ISSN 0028-0836. PMID 12397349. S2CID 4429780.
  11. ^ Baltuška, A.; Udem, Th.; Uiberacker, M.; Hentschel, M.; Goulielmakis, E.; Gohle, Ch.; Holzwarth, R.; Yakovlev, V. S.; Scrinzi, A.; Hänsch, T. W.; Krausz, F. (6 February 2003). "Attosecond control of electronic processes by intense light fields". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 421 (6923): 611–615. Bibcode:2003Natur.421..611B. doi:10.1038/nature01414. ISSN 0028-0836. PMID 12571590. S2CID 4404842.
  12. ^ Kienberger, R.; Goulielmakis, E.; Uiberacker, M.; Baltuska, A.; Yakovlev, V.; Bammer, F.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2004). "Atomic transient recorder". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 427 (6977): 817–821. Bibcode:2004Natur.427..817K. doi:10.1038/nature02277. ISSN 0028-0836. PMID 14985755. S2CID 4339323.
  13. ^ Goulielmakis, E.; Uiberacker, M.; Kienberger, R.; Baltuska, A.; Yakovlev, V.; Scrinzi, A.; Westerwalbesloh, Th.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (27 August 2004). "Direct Measurement of Light Waves" (PDF). Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 305 (5688): 1267–1269. Bibcode:2004Sci...305.1267G. doi:10.1126/science.1100866. ISSN 0036-8075. PMID 15333834. S2CID 38772425.
  14. ^ Kling, M. F.; Siedschlag, Ch.; Verhoef, A. J.; Khan, J. I.; Schultze, M.; Uphues, Th.; Ni, Y.; Uiberacker, M.; Drescher, M.; Krausz, F.; Vrakking, M. J. J. (14 April 2006). "Control of Electron Localization in Molecular Dissociation". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 312 (5771): 246–248. Bibcode:2006Sci...312..246K. doi:10.1126/science.1126259. ISSN 0036-8075. PMID 16614216. S2CID 39557271.
  15. ^ Uiberacker, M.; Uphues, Th.; Schultze, M.; Verhoef, A. J.; Yakovlev, V.; Kling, M. F.; Rauschenberger, J.; Kabachnik, N. M.; Schröder, H.; Lezius, M.; Kompa, K. L.; Muller, H.-G.; Vrakking, M. J. J.; Hendel, S.; Kleineberg, U.; Heinzmann, U.; Drescher, M.; Krausz, F. (2007). "Attosecond real-time observation of electron tunnelling in atoms". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 446 (7136): 627–632. Bibcode:2007Natur.446..627U. doi:10.1038/nature05648. ISSN 0028-0836. PMID 17410167. S2CID 4427403.
  16. ^ Cavalieri, A. L.; Müller, N.; Uphues, Th.; Yakovlev, V. S.; Baltuška, A.; Horvath, B.; Schmidt, B.; Blümel, L.; Holzwarth, R.; Hendel, S.; Drescher, M.; Kleineberg, U.; Echenique, P. M.; Kienberger, R.; Krausz, F.; Heinzmann, U. (2007). "Attosecond spectroscopy in condensed matter". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 449 (7165): 1029–1032. Bibcode:2007Natur.449.1029C. doi:10.1038/nature06229. ISSN 0028-0836. PMID 17960239. S2CID 4341749.
  17. ^ Goulielmakis, E.; Schultze, M.; Hofstetter, M.; Yakovlev, V. S.; Gagnon, J.; Uiberacker, M.; Aquila, A. L.; Gullikson, E. M.; Attwood, D. T.; Kienberger, R.; Krausz, F.; Kleineberg, U. (20 June 2008). "Single-Cycle Nonlinear Optics". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 320 (5883): 1614–1617. Bibcode:2008Sci...320.1614G. doi:10.1126/science.1157846. ISSN 0036-8075. PMID 18566281. S2CID 11402146. Archived from the original on 17 April 2022. Retrieved 16 December 2021.
  18. ^ Schultze, M.; Fieß, M.; Karpowicz, N.; Gagnon, J.; Korbman, M.; Hofstetter, M.; Neppl, S.; Cavalieri, A. L.; Komninos, Y.; Mercouris, Th.; Nicolaides, C. A.; Pazourek, R.; Nagele, S.; Feist, J.; Burgdörfer, J.; Azzeer, A. M.; Ernstorfer, R.; Kienberger, R.; Kleineberg, U.; Goulielmakis, E.; Krausz, F.; Yakovlev, V. S. (25 June 2010). "Delay in Photoemission" (PDF). Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 328 (5986): 1658–1662. Bibcode:2010Sci...328.1658S. doi:10.1126/science.1189401. ISSN 0036-8075. PMID 20576884. S2CID 9984886.
  19. ^ Goulielmakis, Eleftherios; Loh, Zhi-Heng; Wirth, Adrian; Santra, Robin; Rohringer, Nina; Yakovlev, Vladislav S.; Zherebtsov, Sergey; Pfeifer, Thomas; Azzeer, Abdallah M.; Kling, Matthias F.; Leone, Stephen R.; Krausz, Ferenc (2010). "Real-time observation of valence electron motion". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 466 (7307): 739–743. Bibcode:2010Natur.466..739G. doi:10.1038/nature09212. ISSN 0028-0836. PMID 20686571. S2CID 4432067.
  20. ^ Wirth, A.; Hassan, M. Th.; Grguraš, I.; Gagnon, J.; Moulet, A.; Luu, T. T.; Pabst, S.; Santra, R.; Alahmed, Z. A.; Azzeer, A. M.; Yakovlev, V. S.; Pervak, V.; Krausz, F.; Goulielmakis, E. (14 October 2011). "Synthesized Light Transients". Science. American Association for the Advancement of Science (AAAS). 334 (6053): 195–200. Bibcode:2011Sci...334..195W. doi:10.1126/science.1210268. ISSN 0036-8075. PMID 21903778. S2CID 43113183.
  21. ^ Schiffrin, Agustin; Paasch-Colberg, Tim; Karpowicz, Nicholas; Apalkov, Vadym; Gerster, Daniel; Mühlbrandt, Sascha; Korbman, Michael; Reichert, Joachim; Schultze, Martin; Holzner, Simon; Barth, Johannes V.; Kienberger, Reinhard; Ernstorfer, Ralph; Yakovlev, Vladislav S.; Stockman, Mark I.; Krausz, Ferenc (5 December 2012). "Optical-field-induced current in dielectrics". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 493 (7430): 70–74. doi:10.1038/nature11567. ISSN 0028-0836. PMID 23222521. S2CID 4339923.
  22. ^ Schultze, Martin; Bothschafter, Elisabeth M.; Sommer, Annkatrin; Holzner, Simon; Schweinberger, Wolfgang; Fiess, Markus; Hofstetter, Michael; Kienberger, Reinhard; Apalkov, Vadym; Yakovlev, Vladislav S.; Stockman, Mark I.; Krausz, Ferenc (5 December 2012). "Controlling dielectrics with the electric field of light". Nature. Springer Science and Business Media LLC. 493 (7430): 75–78. doi:10.1038/nature11720. ISSN 0028-0836. PMID 23222519. S2CID 4418383.
  23. ^ "Lasers4Life "". Lasers4Life.
  24. ^ "Scientific mission". Center for Molecular Fingerprinting.
  25. ^ "Progress Medal".
  26. ^ "Otto-Hahn-Preis | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V."
  27. ^ "Ferenc 2023 -Nobel Prize in Physics Krausz". German Academy of Sciences Leopoldina. Archived from the original on 8 March 2022. Retrieved 26 May 2021.
  28. ^ "The first 2019 Vladilen Letokhov Medal goes to Ferenc Krausz". European Physical Society. Archived from the original on 17 April 2022.
  29. ^ "Wolf Prize in Physics 2022". 8 February 2022. Archived from the original on 8 February 2022. Retrieved 9 February 2022.
  30. ^ BBVA Foundation Frontiers of Knowledge Award 2022
  31. ^ "نوبل الفيزياء لـ3 علماء أوروبيين عن بحوثهم لاستكشاف الإلكترونات". الجزيرة.

وصلات خارجية

تمّ الاسترجاع من "https://www.marefa.org/w/index.php?title=فيرينس_كراوس&oldid=2984658"