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
Гаф в Хасково: Избирател снима бюлетината си, анулираха гласа му

Гаф в Хасково: Избирател снима бюлетината си, анулираха гласа му

България Преди 5 минути

Нарушението е установено в секция 34 в града; в региона изборният ден продължава нормално без спрели машини

,

Памет за великите българи: Откриха първата по рода си „Алея на будителите“ в Казанлък

България Преди 21 минути

Със средства от любопитната кампания „Бакшиш за доброто“ градът на розите почете 23-ма изтъкнати творци и общественици, оставили следа в националната ни история

Тайните на сватбените традиции: Защо шаферките носят еднакви рокли и от какво са пазили булката

Тайните на сватбените традиции: Защо шаферките носят еднакви рокли и от какво са пазили булката

Любопитно Преди 43 минути

Днес шаферките са символ на подкрепа и приятелство, но в миналото еднаквите им рокли са имали съвсем различна цел. От древния Рим до XIX век тази традиция е служила за защита на булката от свръхестествени заплахи и дори от опити за отвличане

Свлачище затвори пътя Юндола - Якоруда - Разлог

Свлачище затвори пътя Юндола - Якоруда - Разлог

България Преди 59 минути

Въведени са обходни маршрути

Кирил Вълчев: Наш учител трябва да бъде мирът, а не раздорът

Кирил Вълчев: Наш учител трябва да бъде мирът, а не раздорът

България Преди 1 час

"Днес гласуваме за своя род и език", заяви той

Скритата епидемия: До половин милион души годишно умират от ухапване от змии

Скритата епидемия: До половин милион души годишно умират от ухапване от змии

Любопитно Преди 1 час

Липсата на официални данни в над половината засегнати държави прикрива истинския мащаб на кризата, като най-тежко засегната е Субсахарска Африка

От Лондон до Канарските острови: Как протича изборният ден в Европа

От Лондон до Канарските острови: Как протича изборният ден в Европа

Най-много избирателни секции са разкрити във Великобритания и Северна Ирландия

,

Дъщерята на Брус Уилис разсмя със снимка за Хелоуин, на която е негово копие

Любопитно Преди 1 час

32-годишната Талула Уилис публикува свой кадър от новородено, шегувайки се с визуалната си прилика с легендарния си баща

16 минути мълчание за 16 жертви: Нови Сад отбелязва две години от трагедията

16 минути мълчание за 16 жертви: Нови Сад отбелязва две години от трагедията

Свят Преди 1 час

Възпоменателно събиране се провежда в сръбския град

<p>Бензинът поевтинява, дизелът и газта поскъпват</p>

Бензинът поевтинява, дизелът и газта поскъпват за последния месец

България Преди 1 час

Поевтиняване се отчита и при бензина А98 премиум

Страхове за Майли Сайръс: Битка за трезвеност, провал на албума и драма у дома

Притеснения за Майли Сайръс: Близки разкриват битката ѝ с трезвеността, проблемите с годеника и тежкия удар след загубата на Доли Партън

Любопитно Преди 1 час

Майли Сайръс преминава през труден период, белязан от срив на новия ѝ албум, критики за завръщането ѝ на сцената, борба с трезвеността, търкания с годеника ѝ Макс Морандо и скръбта по нейната починала кръстница Доли Партън

Украйна удари голяма петролна рафинерия източно от Москва

Украйна удари голяма петролна рафинерия източно от Москва

Свят Преди 1 час

В петък руските власти съобщиха, че Украйна е възобновила ударите срещу руски петролни рафинерии след няколкодневна пауза

<p>Стотици хиляди домакинства в Украйна са без ток след руски удари&nbsp;</p>

Стотици хиляди домакинства в Украйна са без ток след руски удари по енергийната инфраструктура

Свят Преди 1 час

Русия атакува електроенергийни обекти в четири области, повредени са подстанции, трансформатори и електропроводи

Пробив в щита на Земята: Слънчева буря пусна "електрони-убийци" твърде близо до планетата

Пробив в щита на Земята: Слънчева буря пусна "електрони-убийци" твърде близо до планетата

Любопитно Преди 1 час

Мощната слънчева буря от май 2024 г. е унищожила защитната зона около Земята, разкриват японски учени

Binance възобнови тегленията след хакерска атака за 6,3 млрд. долара

Binance възобнови тегленията след хакерска атака за 6,3 млрд. долара

Свят Преди 2 часа

Криптоборсата постепенно възстановява услугите си и обещава да компенсира клиентите. Компанията е осигурила 95% от откраднатите средства и работи по намирането на останалите 5%