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
<p>Инцидент със самолет на летището в Маями, петима&nbsp;загинали</p>

Товарен самолет излезе от пистата на летището в Маями, петима загинали, има и ранени

Свят Преди 16 минути

Машината е ударила няколко автомобила и се е запалила

Тръмп с нова идея: Ню Мексико да стане „Нова Америка“

Тръмп с нова идея: Ню Мексико да стане „Нова Америка“

Свят Преди 2 часа

Губернаторът на щата отхвърли предложението: „Името е наше още отпреди съществуването на САЩ“

ЦИК започва регистрацията на инициативните комитети за президентските избори

ЦИК започва регистрацията на инициативните комитети за президентските избори

България Преди 2 часа

Крайният срок за подаване на заявление е до 17:00 ч. на 14 септември

Изключвате ли рутера, когато тръгвате на почивка? Може да е грешка

Изключвате ли рутера, когато тръгвате на почивка? Може да е грешка

Любопитно Преди 2 часа

Мнозина изключват рутера си, за да спестят ток или от безопасност. Понякога това води до срив в мрежата, спиране на смарт устройства и забавяне на автоматичните актуализации. Вижте защо е по-добре да го оставите включен

От страх от харчене на пари до номофобия: Какво казва науката за 6 от най-странните фобии

От страх от харчене на пари до номофобия: Какво казва науката за 6 от най-странните фобии

Любопитно Преди 2 часа

Сърцето бие учестено, дланите се изпотяват, а желанието да избягате е непреодолимо. Фобията не е просто уплаха, а реакция на мозъка към въображаема заплаха. Вижте защо възникват тези състояния и как науката помага да си върнем контрола

DW: Нов световен ред, който няма да е доминиран от Запада?

DW: Нов световен ред, който няма да е доминиран от Запада?

Свят Преди 3 часа

Създава ли се нов многополюсен световен модел, който да не е вече доминиран от Запада? В процеса на тези промени някои страни навярно ще спечелят, но други могат и много да загубят. Накъде върви светът?

Слънце и до 31° в началото на седмицата, утрото ще е хладно

Слънце и до 31° в началото на седмицата, утрото ще е хладно

България Преди 3 часа

В понеделник вятърът ще е от изток-североизток, предимно слаб

Оспорван сблъсък постави началото на звездните битки в “Игри на волята”

Оспорван сблъсък постави началото на звездните битки в “Игри на волята”

България Преди 11 часа

Първите отпаднали от LactoFlor - Битка на звездите - Георги Гешев и Радостина Радва, дадоха интервю в подкаста “След Игрите”

АзГ печели убедително изборите в Саксония-Анхалт, но абсолютното мнозинство остава под въпрос

АзГ печели убедително изборите в Саксония-Анхалт, но абсолютното мнозинство остава под въпрос

Свят Преди 11 часа

Крайнодясната партия постигна исторически резултат, но вероятно няма да получи абсолютно мнозинство за самостоятелно управление

Тържествата в Пловдив по повод 141 години от Съединението на Княжество България и Източна Румелия и празника на града завършиха с тържествена проверка-заря

141 години от Съединението: С тържествена заря завърши честването в Пловдив

България Преди 12 часа

Церемонията се провежда на площад „Съединение“ пред едноименния паметник

Румънец блъсна патрулка край Велико Търново и избяга в Румъния

Румънец блъсна патрулка край Велико Търново и избяга в Румъния

Свят Преди 12 часа

Мъжът е ранил двама полицаи, задигнал автомобил и е преминал през „Дунав мост“

Президентът Илияна Йотова

Илияна Йотова от Пловдив: От деня на Съединението България се връща на географската карта на света

България Преди 13 часа

Президентът произнесе слово в Пловдив по повод 141-ата годишнина от Съединението на Княжество България и Източна Румелия

Алис Вайдел

Алис Вайдел: АзГ има ясен мандат да състави правителство в Саксония-Анхалт

Свят Преди 13 часа

Съпредседателката на „Алтернатива за Германия“ определи изборния резултат като исторически и призова за разговори с останалите партии

<p>Какво каза Джаред Къшнър след срещата със Зеленски?</p>

Джаред Къшнър: Тръмп е решен да сложи край на войната в Украйна и да се съсредоточи върху инвестициите

Свят Преди 13 часа

Двамата американски представители посетиха Москва, където разговаряха с Владимир Путин, а след това пристигнаха в Киев