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

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
,

Куба получи нова пратка хуманитарна помощ от Мексико

Свят Преди 3 часа

Това е шестото изпращане на хуманитарна помощ, което Мексико доставя на комунистическия остров от февруари насам

,

Ищар запя на български и изправи на крака публиката в София, Пловдив и Бургас

Любопитно Преди 4 часа

Очаква се финалът на турнето й във Варна на 8-ми юни

,

Техеран изригна: Американските бази и Израел стават легитимни цели за Иран

Свят Преди 5 часа

Председателят на иранския парламент Мохамад Галибаф заяви, че Вашингтон и Тел Авив „разбират само от сила“ след новите удари по Бейрут и наложената американска блокада

,

19-годишен загина при тежка катастрофа в Благоевградско

България Преди 6 часа

Пътнотранспортното произшествие е станало в района на разклона за село Борово

,

Зеленски пристигна в Лондон за разговори със Стармър, Макрон и Мерц

Свят Преди 6 часа

"Европа трябва да е част от преговорите и да бъде силна", каза Зеленски

Крум Зарков: БСП дава три месеца толеранс на новото управление

Крум Зарков: БСП дава три месеца толеранс на новото управление

България Преди 6 часа

Според лидера на социалистите в момента партията е в процес на лечение и на диета

„Малко вероятно е, но бихме могли“: Тръмп за изпращането на сухопътни сили срещу Иран

„Малко вероятно е, но бихме могли“: Тръмп за изпращането на сухопътни сили срещу Иран

Свят Преди 7 часа

Държавният глава увери, че 50 000 американски войници в Близкия изток са в безопасност, но предупреди, че САЩ ще унищожат ядрените запаси на Ислямската република

,

Война на шпиони: Вашингтон обвини Тел Авив в тайни подслушвания, Израел отрича

Свят Преди 7 часа

Американското военно разузнаване повиши оценката за заплаха от Израел до „критично“ ниво в историята заради спорове как да се води войната с Иран, Тел Авив отрича обвиненията

Напрежението ескалира: ЕС налага нови санкции на Израел, Нетаняху обяви „морален фалит“

Напрежението ескалира: ЕС налага нови санкции на Израел, Нетаняху обяви „морален фалит“

Свят Преди 8 часа

Докато израелският премиер нарече действията на Брюксел „морален фалит“, Франция предупреди, че терорът на Западния бряг е достигнал невиждани от десетилетия нива

,

За първи път от 20 години: Номинираха жена за министър-председател на Южна Корея

Свят Преди 9 часа

Очаква се тя да поведе трансформацията на страната в областта на изкуствения интелект

Москва призна за неофициални контакти с Киев, мистериозен бизнесмен е ходил при Зеленски

Москва призна за неофициални контакти с Киев, мистериозен бизнесмен е ходил при Зеленски

Свят Преди 9 часа

Помощникът на Путин Юрий Ушаков потвърди, че Русия и Украйна поддържат неофициални връзки, след като стана ясно, че крупен предприемач е предал секретна информация между двете столици

Криза в Кралския флот: Всички ударни подводници на Великобритания излязоха от строя

Криза в Кралския флот: Всички ударни подводници на Великобритания излязоха от строя

Свят Преди 9 часа

Всички пет съда от клас „Астют“, които пазят ядрените ракети на страната, са в ремонт, а адмирали предупреждават, че флотът е в най-критичното си състояние от 60 години насам

,

Мълния уби близо 30 крави и телета край Калофер

България Преди 9 часа

Животните са се струпали под дърво в опит да се предпазят от проливния дъжд

,

Магията на Казанлък: Царица Роза 2026 поведе най-голямото пъстро дефиле в България

България Преди 10 часа

123-тият Празник на розата събра хиляди гости в Казанлък, а президентът Илияна Йотова подчерта, че сме длъжници на емблематичното българско цвете

.

Започват масови проверки за кражби на вода от реките и язовирите у нас

България Преди 10 часа

Целта е да се избегне засушаване и налагане на воден режим

След "Мача на надеждата": Емоционалните думи на Любо Пенев, които трогнаха България

След "Мача на надеждата": Емоционалните думи на Любо Пенев, които трогнаха България

България Преди 10 часа

Специални благодарности отправи към Стилиян Петров за организацията на събитието