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
Десетки загинаха при наводнения в Бангладеш, над милион са блокирани

Десетки загинаха при наводнения в Бангладеш, над милион са блокирани

Свят Преди 18 минути

Най-малко 44 души загинаха, а над един милион са изолирани след опустошителни наводнения и свлачища в Бангладеш. Прекъснатите комуникации и липсата на ток затрудняват спасителите, докато армията доставя храна и вода с лодки

.

След седмици ограничения: Руските власти в Крим пуснаха гориво в 99 бензиностанции

Свят Преди 32 минути

Назначеното от Русия правителство в Крим обяви, че горивото вече е достъпно за свободна продажба в 99 бензиностанции. Мерките идват след седмици на ограничения и дефицит, предизвикани от украинските атаки срещу линиите за доставки

,

Турция санкционира над 100 акушер-гинеколози заради цезарови сечения

Свят Преди 2 часа

Част от лекарите са временно отстранени от работа, а други са задължени да преминат допълнително обучение

,

След среднощна обсада: Освободиха жена, взета за заложник в супермаркет

Свят Преди 3 часа

Мащабна полицейска акция в Берлин приключи с неутрализирането на нападател, държал жена за заложник в супермаркет. Кризата е продължила през цялата нощ, като мотивите на извършителя все още се изясняват от германските власти

Масиран удар над Украйна: Руски ракети пробиха въздушния щит на Киев, има ранени

Масиран удар над Украйна: Руски ракети пробиха въздушния щит на Киев, има ранени

Свят Преди 3 часа

При масирана нощна атака с над 120 дрона и 12 ракети, украинската отбрана не е успяла да спре балистичните удари, съобщи Зеленски. Има ранени в Киев, а в Париж предстои спешна среща на съюзниците за справяне с руската заплаха

Паника на пътя: Шофьор обърна колата си по таван след рязко спиране пред камера за скорост

Паника на пътя: Шофьор обърна колата си по таван след рязко спиране пред камера за скорост

България Преди 3 часа

Автомобилът се обърнал по таван, но не заради висока скорост – радарът не е отчел нарушение, а внезапният натиск е скъсал детайл от силно изгнилото купе

,

По заповед на главния секретар на МВР: Започват засилени проверки за тежкотоварните автомобили

България Преди 4 часа

Главният секретар на МВР разпореди незабавни съвместни проверки с „Автомобилна администрация“. Екипите ще следат за техническата изправност и документите на товарните превозни средства, като приоритет са машините с маса над 12 тона

Новият върховен лидер на Иран се закани: Отмъщението за Али Хаменей е неизбежно

Новият върховен лидер на Иран се закани: Отмъщението за Али Хаменей е неизбежно

Свят Преди 4 часа

Моджтаба Хаменей заяви, че възмездието за убития му баща е „искане на нацията“ и обеща ответен удар срещу САЩ и Израел

Революция в науката: Пещерните стени се оказаха пазители на ДНК от древните хора

Революция в науката: Пещерните стени се оказаха пазители на ДНК от древните хора

Любопитно Преди 4 часа

Генетици постигнаха невероятен пробив, изолирайки човешка ДНК от скални стени на хиляди години. Пробите, запечатани от калцит, отварят вратата към тайните на пещерните хора, техния пол и произход

Антон Кутев: Справката на ГДБОП доказва с кого е пътувал Делян Пеевски

Антон Кутев: Справката на ГДБОП доказва с кого е пътувал Делян Пеевски

България Преди 5 часа

Депутатът постави въпроси за финансирането на частните полети, коментира съдебната реформа, договора с „Боташ“ и проекта с „Райнметал“

<p>Германец, издирван за сексуални престъпления срещу деца, е задържан у нас</p>

Задържаха в България германец, издирван за разпространение на материали със сексуално насилие над деца

България Преди 5 часа

Мъжът е арестуван край карнобатското село Искра при съвместна операция на българските и германските власти

<p>Прощаваме се с космонавта Александър Александров в понеделник</p>

Последен полет: Прощаваме се с космонавта Александър Александров в понеделник

България Преди 5 часа

Военният летец, учен и генерал-майор си отиде на 74 години. Поклонението ще се състои на 13 юли в Централния военен клуб в София

Смъртоносна атака с дронове по Таганрог: Загина моряк, ударени са четири кораба

Смъртоносна атака с дронове по Таганрог: Загина моряк, ударени са четири кораба

Свят Преди 6 часа

Сред поразените плавателни съдове е и танкер, превозващ метанол. Москва съобщава за свалени 178 украински безпилотни апарата през нощта

,

Как автомобилът в Русия отново се превръща в лукс

Свят Преди 6 часа

В Русия заплатите са се повишили значително през последните години

<p>Великобритания e освободила и депортирала двама осъдени българи по шпионското дело за Русия</p>

The Telegraph: Великобритания освободи и депортира двама осъдени българи по шпионското дело за Русия

Свят Преди 6 часа

Иван Стоянов и Ваня Габерова са върнати в България, след като са излежали задължителната част от присъдите си, твърди британското издание

<p>Полицията спря нелегални гонки във Велико Търново, двама младежи са задържани</p>

Полицията осуети опит за нелегални гонки във Велико Търново, двама младежи са задържани

България Преди 7 часа

Сигнал за форсиране на двигатели събра полицейски екипи в района на Търговския парк, образувано е досъдебно производство