П иер Агостини, Ференц Краус и Ан Л‘Юийе – това са имената на тазгодишните носители на Нобеловата награда за физика. Престижното отличие им беше връчено заради извършените от тях експерименти, даващи на човечеството нови инструменти за изследване на електроните, се посочва в прессъобщението на Кралската академия на науките на Швеция.

Тримата демонстрираха начин за създаването на изключително кратки светлинни пулсации, които може да се използват за измерването на бързите процеси, свързани с движението и промяната на енергията на електроните. Сега вече може да отворим вратата към един свят, за който до момента знаехме сравнително малко, заяви Ева Олсон, която е председател на Нобеловия комитет по физика. По думите ѝ, т. нар. атосекундни експерименти ни дават възможност да разкрием някои от най-големите загадки, свързани с електроните.

Колко дълга е една атосекунда?

Атосекундата е изключително кратък отрязък от време, равняващ се на 0,000000000000000001 от секундата. Обяснено с думи – тази стойност представлява нула, последвана от десетична запетая, още седемнадесет нули и единица. Трудно е дори и да си представим колко кратка е атосекундата. Учените дават следния пример – в една секунда има приблизително толкова атосекунди, колкото секунди са изминали от Големия взрив (случил се преди около 14 млрд. години).

„Досега учените провеждаха изследвания със светлинни импулси с продължителност от няколко фемтосекунди. В една фемтосекунда има 1000 атосекунди“, обяснява професорът по химия Арън Харисън от колежа „Остин“ в Шърман, Тексас. „Проблемът е, че изследователите нямаше как да проследят движенията на електроните. Те са твърде бързи и за да бъдат наблюдавани се нуждаем от атосекундни светлинни импулси. Това е от огромно значение. Пренареждането на електроните в атомите и молекулите стои в основата на редица процеси – както във физиката, така и в химията“, добавя той.

Всеизвестен факт е, че малките колибри могат да размахват крилата си по 80 пъти в секунда. Ние възприемаме това като бръмчене и замъглено движение. За сетивата ни подобни кратки събития са на практика невъзможни за наблюдение. Високоскоростната фотография прави възможно заснемането им, но има една важна подробност – колкото по-бързо е събитието, толкова по-висока трябва да е скоростта, с която се правят снимките. Същият принцип се прилага и при наблюденията на електрони. Всяко измерване трябва да се извърши по-бързо от времето, необходимо на изследваната система да претърпи осезаема промяна.

Обертонове и избягали електрони

Ключът към атосекундните наблюдения се крие във феномен, случващ се когато лазерна светлина премине през газ. Тя взаимодейства с неговите атоми и предизвиква обертонове, които могат да бъдат сравнени с онези, придаващи на звука неговия специфичен характер. Именно това ни позволява да чуем разликата между една и съща нота, изсвирена на китара и пиано. Това е и големият принос на Ан Л‘Юийе – още през 1987 г. тя и нейните колеги успяват да произведат обертонове с помощта на лазерен лъч, преминаващ през благороден газ. Това предизвиква електромагнитни вибрации, изкривяващи електрическото поле, задържащо електроните около атомното ядро.

В резултат, електроните могат да „избягат“, обясняват още учените. По време на своето „пътешествие“, те събират допълнителна енергия, от която трябва да се освободят, за да се прикрепят отново към ядрото. Така се образуват светлинни импулси, които на свой ред създават обертоновете. При подходящи обстоятелства, те съвпадат и се появяват импулси, всеки от които е дълъг едва няколкостотин атосекунди. Изследването на въпросните импулси започва в началото на настоящия век, като експериментите, извършени от екипите на Пиер Агостини и Ференц Краус, показват, че атосекундните импулси могат да бъдат не просто наблюдавани, но и да бъдат използвани за други тестове.

Революционни открития

Защо тези открития са толкова важни? Атосекундните импулси позволяват да се измери времето, необходимо на един електрон да напусне атома, което пък зависи от това колко здраво е свързан той с ядрото. Според експертите, така може да се определи разпределението на електроните в молекули и различни материали. Чрез импулсите може да се тестват голям брой процеси и да се идентифицират събития, за които до момента не се знаеше почти нищо. Потенциалните приложения са многобройни и обхващат различни области – от електрониката до медицината.

„Прекъсването на химическа връзка е един от основните и най-важни процеси в природата. Промените, които настъпват с електроните, са изключително бързи, а атосекундните импулси ни позволяват да проследим разкъсването на връзките в реално време“, отбелязва проф. Харисън.

„Това далеч не е всичко. Благодарение на тази технология, ние започваме да разбираме по-добре какво е поведението на електроните в течна вода, както и да разкриваме подробности за трансфера на частиците в полупроводници в твърдо състояние. Докато учените продължават да подобряват и откриват нови методи за произвеждане на атосекундни светлинни импулси, познанията ни за градивните елементи на материята ще се задълбочават. Спокойно можем да заявим, че всичко това променя представите ни за света, в който живеем“, обобщава той.

Още от автора:

Американците, които избягаха в СССР по време на Студената война

Носи ли вина ООН за геноцида в Руанда

Цената на войната в Украйна и неясното бъдеще на руската икономика

Постижима цел ли е прекратяването на конфликта в Близкия изток

Номер или лакомство – изненадващата история на една от най-популярните традиции, свързани с Хелоуин

Как дроновете се превръщат във все по-важен елемент от войната в Украйна

Между гениалността и лудостта – непознатата история на Исак Нютон

Великите учени, създали ужасяващи оръжия

Историческите заблуди, в които много хора все още вярват

Противоречивите теории, свързани с някои от най-значимите събития в световната история

Газа, Украйна и страховете, че се приближаваме към световна война

Изстрелването на „Спутник-1“ и началото на космическата надпревара между САЩ и СССР

Войната в Украйна, Китай и бъдещето на Тайван

Екстрасенсите, които станаха част от Студената война

Изненадващата история на биологичните и химическите оръжия

Виктор Орбан – между патриотизма и авторитаризма

Пожарът, който изпепели Лондон

На края на света – непозната Аляска

Да измамиш Хитлер – как операция „Минсмийт“ помогна на Съюзниците да спечелят Втората световна война

Трябва ли да се страхуваме от изкуствения интелект, мнението на експертите

- Ало, скъпа, обаждам се да ти кажа, че след работа ще пием бира с приятели. - Какво каза? - Казах, че се прибирам веднага.
Прочети целия
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни
Проф. Кантарджиев: Грипният подвариант K се предава по-лесно, но не преминава тежко

Проф. Кантарджиев: Грипният подвариант K се предава по-лесно, но не преминава тежко

България Преди 3 минути

По думите му особено опасно е за възрастовата група 5–14 години

Гранична полиция предупреждава: Затруднения по границата с Гърция

Гранична полиция предупреждава: Затруднения по границата с Гърция

Свят Преди 3 минути

„Гранична полиция“ съобщиха, че е възможно да има затруднения при преминаването през всички гранични преходи и в двете посоки

<p>Санкционираната сръбска петролна компания&nbsp;NIS получи лиценз от САЩ</p>

Санкционираната сръбска петролна компания NIS получи временен лиценз от САЩ

Свят Преди 35 минути

NIS беше поставена под санкции от САЩ на 10 януари 2025 г. , които влязоха в сила на 9 октомври след като бяха отлагани 8 пъти

Радев: Димитър Пенев остава завинаги в историята на българския футбол

Радев: Димитър Пенев остава завинаги в историята на българския футбол

България Преди 37 минути

"Той донесе не само най-доброто класиране на националния ни отбор, но и сплоти българския народ, когато имаше огромна нужда от това", заяви президентът

Мегасхемата с помощи във Великобритания: Прокуратурата успя да върне едва 2 милиона от българите

Мегасхемата с помощи във Великобритания: Прокуратурата успя да върне едва 2 милиона от българите

Свят Преди 38 минути

Разследващите смята, че схемата е с потенциално много по-голям размер - над 200 милиона паунда

Северна Корея оправда изстрелването на ракети с "геополитическата криза"

Северна Корея оправда изстрелването на ракети с "геополитическата криза"

Свят Преди 59 минути

Това става два дни след залавянето на венецуелския президент от САЩ

Samsung представя AI като незаменим помощник в бита

Samsung представя AI като незаменим помощник в бита

Технологии Преди 1 час

За да постигне това, компанията е подготвила множество функции, които ще обхванат всичките ѝ продукти и ще внедрят изкуствения интелект и в най-малките детайли на ежедневието ни

След провокативен коментар: Дания призова за пълно зачитане на териториалната цялост на Гренландия

След провокативен коментар: Дания призова за пълно зачитане на териториалната цялост на Гренландия

Свят Преди 2 часа

Причината е снимка на Гренландия в цветовете на флага на САЩ

Тръмп: Режимът в Куба изглежда готов да падне

Тръмп: Режимът в Куба изглежда готов да падне

Свят Преди 2 часа

На комунистическото правителство в Хавана ще му е трудно "да се задържи" без венецуелския петрол, заяви американският президент

Венецуела създаде комисия, която да работи за освобождаването на Мадуро

Венецуела създаде комисия, която да работи за освобождаването на Мадуро

Свят Преди 2 часа

Временният президент Делси Родригес назначи за съпредседатели брат си и външния министър

България се прощава с легендата Димитър Пенев

България се прощава с легендата Димитър Пенев

България Преди 2 часа

Поклонението пред тленните му останки ще се състои на Националния стадион „Васил Левски“

Секс тенденциите, които ще определят 2026 г. – дигитални тройки и завръщането на офис романса

Секс тенденциите, които ще определят 2026 г. – дигитални тройки и завръщането на офис романса

Любопитно Преди 2 часа

2026 г. ще бъде „годината на удоволствието“ – с възхода на „дигиталните тройки“, връзките с разлика във възрастта и завръщането на служебната романтика

<p>Какво ни очаква в политиката през 2026 г. според нумерологията&nbsp;</p>

Какво ни очаква в политиката през 2026 г. според нумерологията

Любопитно Преди 3 часа

Идната 2026 г. ще е много активна в политически план, заяви нумерологът Ния Николова