El premio Nobel de Física 2023 fue otorga do a P. Agostini, F. Krausz y A. L´Huiller por sus estudios de la dinámica de los electrones en la escala temporal de los attosegundos. Este reco nocimiento incluyó un premio de un millón de dólares¹. Un attosegundo es una milmillonési ma de milmillonésima de segundo, es decir 10-18 segundos, el tiempo natural del movimiento de los electrones en átomos y moléculas. Una ana logía para entender esta unidad es que, si un attosegundo se alargara a un segundo, un par padeo ocuparía casi toda la edad del universo y que en un attosegundo un haz de luz se pasea de un extremo a otro de una molécula de agua: Bienvenidos al attomundo.

Para comprender mejor esta unidad, se mues tran en la figura adjunta fenómenos biológicos que yacen a lo largo de un “río” de más de veinte órdenes de magnitud, entre la vida media huma na y el procesamiento de los excitones durante la fase luminosa de la fotosíntesis, extremos provisionales de una escala que mide nuestra vida diaria²_. Contrario al “sentido común”- la es cala parece tener un límite inferior, su valor es de 5.4 x 10-44 segundos, el “Tiempo de Planck”, el mínimo tiempo en el que puede ocurrir algo con sentido físico³. “Cerca” de uno de los extremos de la escala se halla el mundo de los attosegun dos.

¿Cuál es el propósito de detectar procesos tan rápidos como con los attosegundos? La respues ta es que proporcionan herramientas para en tender la materia. Pulsos laser de attosegundos que permiten estudiar las interacciones de los fotones con los electrones y sus órbitas como en la fase luminosa de la fotosíntesis o que uno de los fotones emitidos desplace a un electrón de su posición o los cambios que suceden cuan do una molécula vibra o se desin tegre. Esto apor ta información sobre la particu lar sustancia en la que se realiza el experimento como la posición de un electrón entre sus distin tas órbitas den tro de un campo electromagnético, la fuerza responsable de toda la química y con esto la anticipación de conocer posibles uniones moleculares⁴.

La información actual está en una fase inicial y se espera recoger los “frutos maduros” con el tiempo. Aunque no existen imágenes mentales que repliquen el rigor de los cálculos se proyecta utilizar esta información para diseñar disposi tivos electrónicos súper-rápidos y más aplica ciones en la biomedicina. Ya tenemos señales prometedoras como con la espectroscopía Ra man que requiere pulsos de laser en el rango de los subpicosegundos para observar cambios de polarización de la molécula⁵. Como ejemplos, conocer el intercambio del aminoácido fenilala nina entre una línea celular y el complejo apical del parásito Toxoplasma gondii⁶ que no puede sin tetizarla y por lo tanto se la “roba” a su huésped o para diagnosticar tumores de estómago a partir de biopsias del estómago. En este caso, en me nos de 60 segundos se obtienen imágenes histo lógicas compatibles con los métodos de tinción comunes a partir de los espectros de vibración de las biomoléculas excitadas con pulsos láser de cortísima duración⁷.

Como una perlita agregamos que el premio Nobel de Química de 2023 otorgado a M. Bawen di, L. Brus y A. Ekimov por el descubrimiento y síntesis de los puntos cuánticos (quantum dots), materiales que hacen a la nanotecnología⁸. De esta manera las dos disciplinas galardonadas comparten fenómenos que los acercan un poco (poquísimo) más a los límites mínimos presen tes en las profundidades de la materia.

El extraño nombre para esta unidad de tiem po, atto, proviene de una palabra danesa o no ruega que designa al número 18⁹.