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
Оставката на Вучич - тактически ход, а не капитулация

Оставката на Вучич - тактически ход, а не капитулация

Свят Преди 1 минута

Президентът на Сърбия Александър Вучич обяви, че ще се оттегли от поста си, но явно няма намерение да напусне политиката

,

10-годишно момиче от Търговище само финансира първата си песен

България Преди 34 минути

Вместо за играчки, малката Илина инвестира в мечтата си. Вижте вдъхновяващата история на едно българско дете, което доказа, че за големия талант не са нужни скъпи спонсори

След опустошителните земетресения: Европа изпраща десетки тонове помощи за Венецуела

След опустошителните земетресения: Европа изпраща десетки тонове помощи за Венецуела

Свят Преди 1 час

Първият полет ще достави около 50 тона помощи, а Европейската комисия отпуска 5 млн. евро за пострадалите

Работник полетя от бетонна площадка в Русе

Работник полетя от бетонна площадка в Русе

България Преди 1 час

Мъжът е транспортиран в болница, а Инспекцията по труда е уведомена за случая

Изненадващ обрат: Никол Кидман и Кийт Ърбан се събират тайно в Париж

Изненадващ обрат: Никол Кидман и Кийт Ърбан се събират тайно в Париж

Любопитно Преди 1 час

Месеци след официалния си развод, Никол Кидман и Кийт Ърбан подновиха контактите си заради децата. Двамата са се срещнали тайно в Париж, за да градят приятелство, докато актрисата успешно крие нова връзка с милионер

Москва след ожесточени боеве: Богодаровка е под руски контрол

Москва след ожесточени боеве: Богодаровка е под руски контрол

Свят Преди 1 час

Според Москва селото е превзето след продължителни сражения, а Ройтерс посочва, че не може да потвърди информацията

<p>Дърво премаза мъж край Казанлък - лекари&nbsp;се борят за живота му</p>

57-годишен мъж е с опасност за живота, след като дърво падна върху него край Казанлък

България Преди 1 час

Инцидентът е станал в гората над село Долно Изворово, образувано е досъдебно производство

„Вашингтон има нужда от Европа“: Столтенберг отговори на Тръмп

„Вашингтон има нужда от Европа“: Столтенберг отговори на Тръмп

Свят Преди 2 часа

Бившият генерален секретар на НАТО заяви, че европейските съюзници са ключови за сигурността на Съединените щати и призова за повече инвестиции в отбраната

Откриха боеприпас в двор на училище в Стара Загора

Откриха боеприпас в двор на училище в Стара Загора

България Преди 2 часа

Полицията е отцепила района и е започнала действия по обезвреждане на опасната находка

Снимката е илюстративна

Капан на задната седалка: Къде свършва ловът за „вайръл“ клипове в такситата и какво казва законът за правата ни?

България Преди 2 часа

Случаят с незаконен запис на момиче в такси взриви мрежите и припомни скандалите със скрити камери в Бургас. Къде са границите на личното пространство, кога заснемането се превръща в престъпление и как да защитим достойнството си според закона?

<p>След обещанието за &bdquo;чист старт&ldquo;: Искат одит на държавните финанси</p>

„Прогресивна България“ предлага одит на държавните финанси за периода 2020 - 2026 г.

България Преди 2 часа

Константин Проданов съобщи, че в парламента са внесени проекторешения за възлагане на проверка от Сметната палата

Никола Цолов

Никола Цолов влиза във Формула 1? Експерти направиха смела прогноза

Любопитно Преди 2 часа

Според анализаторите Ед Стро, Джон Нобъл и Скот Мичъл-Малм, българският талант е сериозен кандидат за място в „малкия“ отбор на „биковете“ – Рейсинг Булс

Сметката пристигна: Как Украйна и пазарите свиват „военната застраховка“ на Кремъл

Сметката пристигна: Как Украйна и пазарите свиват „военната застраховка“ на Кремъл

Свят Преди 2 часа

Петролът и златото, двата стълба на устойчивостта в Русия на Владимир Путин, се намират под все по-голям натиск

Промяната във външния вид на принц Джордж предизвика сериозна реакция

Промяната във външния вид на принц Джордж предизвика сериозна реакция

Любопитно Преди 2 часа

Бъдещият крал, на 12 години, придружи майка си, на 44 години, по време на посещение в базата на Кралските военновъздушни сили (RAF) Конингсби в Линкълншър, за да отбележат Деня на въоръжените сили на 27 юни