2023 노벨 물리학상의 주인공, 아토초 레이저, 펄스광 소개, 노벨상 상금

10.02일에 노벨 생리의학상이 공개된 다음 날인 10.03일에 노벨 물리학상이 공개되었습니다. 물리학상의 주인공은 피에르 아고스티니, 페렌츠 크라우스, 앤 륄리로 3명의 과학자들로 구성되었는데요. 아토초 레이저 개발에 기여했다고 합니다. 3명의 과학자들과 아토초 레이저에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

2023 노벨 생리의학상 주인공, 코로나 19 mRNA 백신을 개발한 사장과 교수, 노벨상

 

2023 노벨 생리의학상의 주인공이 궁금하다면? 위 포스팅을 참고하세요!!

 

 

 

 

 

 

목차

1. 2023 노벨 물리학상의 주인공

2. 노벨 물리학상 공로

3. 노벨 물리학상 상금

 

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1. 2023 노벨 물리학상의 주인공

 

2023년도 노벨 물리학상의 주인공이 10.03일부로 공개되었는데요.

 

그 주인공은 피에르 아고스티니, 페렌츠 크라우스, 앤 륄리에입니다.

 

이 세 사람들은 아토초 레이저라는 것을 개발하는데 큰 기여를 해서 물리학상을 수상하게 되었습니다.

 

아토초 레이저는 아래에서 설명드리고 주인공들부터 살펴볼게요!

 

 

 

1-1. 피에르 아고스티니

 

첫 번째로 피에르 아고스티니는 오하이오 주립대학교의 물리학과 교수입니다.

 

1968년에 프랑스 엑스 마르세유 대학에서 박사학위를 받았는데요.

(엑스 마르세유 대학은 중세시대부터 있었던 전통있는 유럽의 대학교입니다.)

 

이후에 프랑스 원자력 연구소인 CEA saclay라는 곳에 가서 2002년까지 연구를 진행했습니다.

 

2008년에는 강력한 적외선 레이저에 적용되는 원자와 분자의 비선형 반응 역학에 대한 연구를 성공시키고 미국 광학회에 정식 회원으로 등록되게 됩니다.

 

윌리엄 F.메거스 상도 수상할 정도로 분광학 분야에서는 뛰어난 연구를 보여주는 인물 중 하나이죠!

 

 

 

1-2. 페렌츠 크라우스

 

다음으로 페렌츠 크라우스는 헝가리-오스트리아 물리학자인데요.

 

막스플랑크 양자과학연구소 소장임과 동시에 독일의 뭰헨 루드비히 막시밀리안 대학교 물리학실험 교수입니다.

 

2009년에 가장 먼저 아토초 광 펄스를 생성하고 원자 내부의 전자 운동을 포착하는 데 이를 이용해 원자물리학이라는 분야를 탄생시키게 됩니다.

(원자물리학은 attophysics, 즉 아토초 물리학을 의미합니다!)

 

이 전에 2006년 뭰헨 첨단 포토닉스 센터를 창립하고 이사 중 한명이기도 하네요.

 

 

1-3. 앤 뤼리에

 

마지막으로 앤 뤼리에입니다. 노벨 물리학상에서 수상한 여성으로는 다섯번째라고 하는데요.

 

현재 스웨덴 룬드 대학교의 원자 물리학 교수이며, 동시에 프랑스의 물리학자이기도 합니다.

 

1986년, 그녀는 아고스티니에서도 소개했던 Saclay CEA에서 실험 물리학으로 박사학위를 취득하고 고강도 레이저장의 다중 이온화에 관한 연구를 해 논문을 내게 됩니다.

 

1992년에는 Lund라는 스웨덴의 펨토초 펄스용 고체 레이저 시스템 실험에도 참여했고 이를 계기로 1995년에 Lund 대학에서 강사로 97년에 교수로 재직하게 됩니다.

 

 

 

 

 

2. 노벨 물리학상 공로

 

위 3사람은 아토초 레이저 또는 아토초 펄스 광이라고 불리는 원자물리학 분야에 큰 공을 기여해 물리학 상을 받은 사람들입니다.

 

그러면 아토초 레이저와 펄스 광이 무엇인지 알아봐야겠죠.

 

먼저 아토초는 아토 "초"라는 이름에서 알 수 있듯이 초단위입니다.

 

1초의 100경분의 1이라는 값을 가지고 있는데요.

 

1 / 10^18 이라는 값으로 이해를 위해 아래에서 눈으로 볼 수 있게 표현해봤습니다.

 

1초

-----------------------------------

1,000,000,000,000,000,000

 

(=0.000000000000000001)

 

우리가 눈 한번 깜빡했을 때 1초정도가 지나가는데 이를 위에 보이는 10의 18승이라는 어마무시한 큰 숫자로 나누어주면 그게 바로 아토초에 단위입니다.

 

과학적으로 사람의 눈으로 인지할 수 있는 가장 짧은 움직임이 밀리초라고 합니다.

밀리초는 1000분의 1밖에 되지 않는 수치인데요. 이 또한 사실 엄청 작은 수인것이죠. 0.001초이니까요.

 

 

그러면 이러한 엄청나게 짧은 시간인 아토초를 이용한 레이저와 펄스 광은 무엇일까요.

 

조금만 집중해서 보면 이해할 수 있습니다.

 

1987년 앤 뤼리에가 적외선 빛이 기체의 원자와 상호작용하며 일부 전자에 에너지를 추가하는 현상을 발견했습니다.

(쉽게 말해 열감지카메라에서 나오는 빛 + 일부 공기 = 전기에너지가 조금생김)

 

이러한 전자에 추가된 에너지들이 서로 부딫혀서 커지기도, 사라지기도 하는데 이 현상이 마치 파도 같았던 겁니다.

 

이 파도의 주기가 아토초인 것을 아토초 펄스 광이라고 하는 것이죠.

 

아래의 영상을 보시면 이해가 수월하실 것 같아요.

 

1분 15초부터 10초간 보시면 되겠습니다.

함월고등학교 물리학 선생님 옥승환 선생님의 유튜브 영상입니다.

 

위의 파도에서 두 파도가 부딫히는 주기가 1초에 100경번 일어나는게 아초토 펄스 광이라는 겁니다.

 

 

 

위 설명은 완전히 틀린 설명이지만 이해를 돕기위해 약간 무리하게 설명드린 거니 아하!만 하고 넘어가시면 될 것 같아요!

 

 

이후에 2001년에 아고스티니가 250아토초동안 지속되는 빛의 펄스를 관측했고, 크라우스는 650아토초 동안 지속되는 단일 빛 펄스를 분리해냈습니다.

 

이러한 연구는 원자핵 주위를 도는 전자의 움직임도 관측할 수 있게 발전할 수 있는데요.

 

이는 우리나라 KAIST 연구진이 개발한 아토초 카메라를 보면 쉽게 이해할 수 있습니다.

 

2008년 카이스트 소속 남창희 교수님과 김경택 박사님의 팀이 아토초 카메라를 개발했습니다.

 

X선 레이저를 200아토초 단위로 짧게 쏘아보내는 카메라인데요. 레이저가 물체를 한 번 통과하면 카메라 셔터 한번과 동일하다고 생각하시면 됩니다.

 

그래서 200아토초(=1초에 50경)만큼 사진을 찍고 그것을 늘어놓아 연사처럼 보이게 하는 것이죠.

 

 

 

 

 

 

3. 노벨 물리학상 상금

 

마지막으로 상금 짧게 짚어보겠습니다.

 

2023 노벨 물리학상의 상금은 스웨덴 돈으로 1,100만 스웨덴 크로나이며 이는 달러로 100만 달러, 한국 돈으로 13억 6400만원입니다.

 

그렇지만 수상자가 3명이니까 3명으로 나누어지게 되므로 인 당 4억5천만원 정도 되겠습니다.

 

 

 

 

더 자세한 정보는 아래 노벨상 공식 홈페이지에서 확인하세요.

 

The official website of the Nobel Prize - NobelPrize.org

 

 

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오늘은 2023년 노벨 물리학상의 수상자와 공로인 아토초 펄스, 레이저를 알아보고 마지막으로 상금까지 알아보았습니다.

2023년 10월 04일에 공개되는 화학상도 소개해드리도록 하겠습니다.