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
Радина Кърджилова и Антонио Бандерас

Антонио Бандерас изненада Радина Кърджилова в Мадрид: Какво се случи зад кулисите?

Любопитно Преди 3 минути

Холивудската легенда Антонио Бандерас изненада екипа на Народния театър в Мадрид, като изгледа финалния спектакъл на „Медея“. Актьорът лично поздрави Радина Кърджилова за блестящата ѝ игра, а тя сподели емоцията си: „Треперят ми краката от радост!“

о

„Дяволът носи Прада 2“ превзе боксофиса: Зашеметяващ дебют и милиони приходи

Любопитно Преди 21 минути

Продължението на култовата лента оглави боксофиса с приходи от 233 млн. долара, изпреварвайки мюзикъла за Майкъл Джексън. Въпреки смесените критични отзиви, интересът към Миранда Пристли бележи рекорден скок 20 години по-късно

Силно земетресение разтърси Филипините

Силно земетресение разтърси Филипините

Свят Преди 26 минути

Трусът е бил на дълбочина от 73,3 километра

,

Най-ефективният начин за евакуация на самолет, според науката

Любопитно Преди 34 минути

Ново проучване разкрива, че правилното разпределение на възрастните пътници е ключът към преодоляване на 90-секундния лимит за евакуация при критични ситуации като пожар в двигателите

Луксозна жилищна кула в Москва е ударена при украинска атака с дрон

Луксозна жилищна кула в Москва е ударена при украинска атака с дрон

Свят Преди 38 минути

Отломки от дрона са разпръснати по улицата, докато аварийни екипи работят на място

Зеленски в Ереван: Три приоритета за победа и 90 милиарда евро от Европа

Зеленски в Ереван: Три приоритета за победа и 90 милиарда евро от Европа

Свят Преди 41 минути

Украинският президент поиска засилване на дипломатическия натиск върху Русия и по-бърз достъп до европейската помощ

Кой ще плати цената за възхода на AI

Кой ще плати цената за възхода на AI

Технологии Преди 49 минути

Изкуственият интелект безспорно ще навлезе в много индустрии и ще замени работни места. Това вече изглежда гарантирано, най-малкото защото много компании го очакват. Но има ли разминаване между техните желания и нагласите на хората

Съдът гледа делото срещу Станимир Хасърджиев и още трима за 17 престъпления

Съдът гледа делото срещу Станимир Хасърджиев и още трима за 17 престъпления

България Преди 53 минути

По данни на прокуратурата обвиненията включват принуда, сексуални посегателства с използване на сила и заплаха

Разлив на пестициди в складове във Великотърновско, има ли рискове

Разлив на пестициди в складове във Великотърновско, има ли рискове

България Преди 1 час

Има притеснения за водоизточниците, заяви кметът на Свищов Генчо Генчев

Кървава нощ в Оклахома: Най-малко 12 ранени при стрелба на парти

Кървава нощ в Оклахома: Най-малко 12 ранени при стрелба на парти

Свят Преди 1 час

Причините за случилото се се изясняват

Осма среща на върха на Европейската политическа общност, президентът Йотова участва във форума в Ереван

Осма среща на върха на Европейската политическа общност, президентът Йотова участва във форума в Ереван

Свят Преди 1 час

Тя ще се включи в събитие на високо ниво „Въздействието на Вертикалния газов коридор върху регионалната енергийна сигурност“

<p>Самолет се сблъска с камион и уличен стълб при кацане на летище в САЩ</p>

Самолет на United се сблъска с камион и уличен стълб при кацане на летище в САЩ

Свят Преди 1 час

Самолетът, Boeing 767 на United Airlines, изпълняващ полет от Венеция, Италия, се е движел със скорост над 160 мили в час

Пожар пламна в жилищен блок в Перник

Пожар пламна в жилищен блок в Перник

България Преди 1 час

На място веднага са пристигнали три пожарни, линейка и полиция

Опасни боеприпаси горят в природен резерват край Берлин, огънят е извън контрол

Опасни боеприпаси горят в природен резерват край Берлин, огънят е извън контрол

Свят Преди 1 час

Огънят е обхванал площ от около 113 хектара – равна на приблизително 160 футболни игрища

<p>Кой празнува имен ден днес</p>

Почитаме света Пелагия от Тарс – мъченицата, избрала вярата пред всичко

Любопитно Преди 2 часа

Тя живяла през трети век, по времето на император Диоклетиан