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
Гюров назначи Велизар Шаламанов за зам.-министър на външните работи

Гюров назначи Велизар Шаламанов за зам.-министър на външните работи

България Преди 4 минути

Шаламанов има дългогодишен професионален опит в сферата на отбраната и националната сигурност

Кулинарна буря и първа звездна елиминация в Hell’s Kitchen тази вечер

Кулинарна буря и първа звездна елиминация в Hell’s Kitchen тази вечер

Любопитно Преди 5 минути

Кой ще се сбогува с Кухнята на Ада?

СОС одобри споразумение с БАН за парк „Кукуряк“ в „Овча купел“

СОС одобри споразумение с БАН за парк „Кукуряк“ в „Овча купел“

България Преди 1 час

Решението проправя пътя към изграждането на парка

Домът на една първа дама: Какво се случи с апартамента на Джаки Кенеди на Пето авеню

Домът на една първа дама: Какво се случи с апартамента на Джаки Кенеди на Пето авеню

Любопитно Преди 1 час

Домът на Джаки Кенеди на Пето авеню, закупен през 1964 г. за 200 000$, бе изцяло обновен след смъртта ѝ и продаден за 32 млн. $ на Глен Дъбин, оставайки и до днес обект на огромен обществен интерес и филмови възстановки

Смъртта на "Ел Менчо" окупира вестникарските заглавия в Мексико

Еротичен модел отрича да е виновна за смъртта на "Ел Менчо"

Свят Преди 1 час

„Искам да заявя абсолютно ясно: нямам нищо общо с тази ситуация“, написа Мария Хулиса

Полицията спря водач без книжка с шипове след гонка

Полицията спря водач без книжка с шипове след гонка

България Преди 1 час

Той отказва да му бъде извършена проверка за употреба на наркотични вещества

НАСА проговори за историческата евакуация от МКС след седмици догадки

НАСА проговори за историческата евакуация от МКС след седмици догадки

Свят Преди 1 час

„Благодарение на тяхната бърза реакция и напътствията на нашите полетни хирурзи от НАСА, състоянието ми бързо се стабилизира“, пише астронавтът

,

Шеф-мечта: Китайски милионер раздаде 26 млн. долара бонуси по време на фирмен банкет

Любопитно Преди 1 час

Докато повечето служители се надяват на скромна 13-а заплата, един китайски бос реши да сподели 70% от годишната си печалба със своите работници. Сцената на банкета напомняше на филм, а служителите си тръгнаха с цели пачки в ръце

КЗП влезе в трите електроснабдителни дружества

КЗП влезе в трите електроснабдителни дружества

България Преди 2 часа

КЗП ще бъде безкомпромисна в прилагането на закона

Спрете да правите това с лицето си, много е вредно

Спрете да правите това с лицето си, много е вредно

Любопитно Преди 2 часа

Черните точки може да изглеждат като незначителен проблем, но те са най-честата причина за увреждане на кожата

Професор от Оксфорд обясни защо интернет не спира да плаче за маймунката Пънч

Професор от Оксфорд обясни защо интернет не спира да плаче за маймунката Пънч

Свят Преди 2 часа

От майчиното отхвърляне при раждането до намирането на утеха в плюшена играчка, чиято мека текстура стана негова емоционална опора, Панчи-кун – бебе макак в зоопарка Ичикава близо до Токио – се превърна от просто поредното уязвимо животно в глобален емоционален феномен

ЕЦБ отчете загуба от 1,3 млрд. евро за 2025 г.

ЕЦБ отчете загуба от 1,3 млрд. евро за 2025 г.

Свят Преди 2 часа

Поради това няма да бъде извършено разпределение на печалба към националните централни банки

Народът е уморен, но управляващите в Скопие търсят външен враг: Тежък доклад за РСМ в ЕП

Народът е уморен, но управляващите в Скопие търсят външен враг: Тежък доклад за РСМ в ЕП

Свят Преди 3 часа

Докладчикът на ЕП за Северна Македония се надява правителството в Скопие да не пропуска възможността за напредък в преговорите с ЕС

Доналд Тръмп

Колко време може да говори Тръмп, без да обиди някого - отговорът изненада всички

Свят Преди 3 часа

Вашингтонски бар предложи безплатна бира до първата хаплива реплика на президента – резултатът изненада всички

<p>61% от американците смятат, че Иран &quot;е враг&quot; за САЩ</p>

Проучване: Повечето американци смятат Иран за враг

Свят Преди 3 часа

Около 30% от запитаните са „умерено“ обезпокоени, а едва 20% са „неособено“ обезпокоени или „изобщо не са обезпокоени“