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
Обновяват 56 милиона кв. метра жилища до 2030 г.

Обновяват 56 милиона кв. метра жилища до 2030 г.

България Преди 20 минути

Това съобщи министърът на регионалното развитие и благоустройството Николай Найденов

Хванаха нарушители с моторни шейни в три национални парка

Хванаха нарушители с моторни шейни в три национални парка

България Преди 24 минути

В Национален парк „Рила“ на 11 март акцията е продължила повече от 10 часа

На адрес в София, "Калашников", картечен пистолет, кокаин и хероин

На адрес в София, "Калашников", картечен пистолет, кокаин и хероин

България Преди 53 минути

Освен това имало ловна пушка, пистолет „Браунинг“ калибър 7,65 мм и 535 броя бойни и ловни боеприпаси

<p>Откриха училищни сандвичи с плесени и бактерии</p>

БАБХ откри училищни сандвичи с плесени и бактерии

България Преди 1 час

Извършени са проверки в над 400 проверки в училища в цялата страна

Стрелба в центъра на Бургас, застрелян е мъж

Стрелба в центъра на Бургас, застрелян е мъж

България Преди 1 час

Около 15.17 часа днес полицията в морския град получава съобщение за счупено витринно стъкло на търговски обект, разположен на улица "Поп Георги". Непосредствено след това е получено второ съобщение за открит в купето на лек автомобил "Ауди А 8", с бургаска регистрация, паркиран до дом N 1 но същата улица труп на мъж

Весела Лечева след влизането на Стефка Костадинова в политиката: Очаквам да ми предаде офиса на БОК

Весела Лечева след влизането на Стефка Костадинова в политиката: Очаквам да ми предаде офиса на БОК

България Преди 2 часа

Лечева призова исковите молби към Общото събрание да бъдат оттеглени

<p>Хаплива шега по адрес на Мелания Тръмп на &bdquo;Оскарите&ldquo;</p>

Джими Кимъл осмя Мелания Тръмп за документалния ѝ филм по време на „Оскарите“

Свят Преди 2 часа

Водещият на церемонията осмя документалния проект на първата дама като „филм за суетата“ и се подигра на липсата на сериозно съдържание в него

Изчезна млада жена от Стара Загора, издирват я

Изчезна млада жена от Стара Загора, издирват я

България Преди 2 часа

Умоляват се гражданите ако имат информация за жената незабавно да се обадят в полицията

Необичайна атака от Русия удари Киев

Необичайна атака от Русия удари Киев

Свят Преди 2 часа

Военновъздушните сили на Украйна съобщиха за няколко вълни бойни дронове и поне една ракета

Снимката е илюстративна

Археолози откриха изгубен средновековен град в гора край полско село

Любопитно Преди 2 часа

Изследователите откриха останките на Столценберг – средновековен град, който изглежда е западнал през XIV или XV в., в гора край съвременното полско село Славобоже. Градът е бил основан на границата между Померания и Ноймарк – исторически спорен граничен регион между Германия и Полша

<p>Обявиха кои листи ще води Бойко Борисов</p>

ГЕРБ-СДС обяви водачите на листите си за изборите

България Преди 3 часа

Бойко Борисов традиционно ще води две листи

Взрив от менингит взе жертви в Обединеното кралство

Взрив от менингит взе жертви в Обединеното кралство

Свят Преди 3 часа

Властите в Кентърбъри раздават антибиотици по спешност, университетът отмени всички изпити заради опасност от нова вълна

Търговия с гласове: Списъците на BG Elves разкриват купувачи на гласове в цяла България

Търговия с гласове: Списъците на BG Elves разкриват купувачи на гласове в цяла България

България Преди 3 часа

Изпълнителният съвет на „Да, България“ подаде сигнал до МВР, ДАНС и Върховна касационна прокуратура

„Безумни конспирации“: Хари и Меган с остра атака срещу нова книга за кралското семейство

„Безумни конспирации“: Хари и Меган с остра атака срещу нова книга за кралското семейство

Любопитно Преди 3 часа

Принц Хари и Меган Маркъл остро атакуваха новата книга на Том Бауър „Предателство“, определяйки я като „обсесия“, пълна с безумни конспирации. Скандалните разкрития за брака им и атаките срещу игрите Invictus предизвикаха вълна от негативни реакции

Обрат в Шумен: Арестуваха мъж за убийството на Александър, ето какво се е случило

Обрат в Шумен: Арестуваха мъж за убийството на Александър, ето какво се е случило

България Преди 3 часа

Фатален конфликт след употреба на наркотици: 28-годишен рецидивист направи пълни признания за смъртта на издирвания младеж