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
Джихадисти и туареги поеха отговорност за серията от атаки в Мали

Джихадисти и туареги поеха отговорност за серията от атаки в Мали

Свят Преди 1 час

Групировката каза, че е действала съвместно с туарегските бунтовници в страната

Тръмп: Никой не знае кой командва в Иран

Тръмп: Никой не знае кой командва в Иран

Свят Преди 3 часа

Този коментар Тръмп направи малко след като заяви пред журналисти на две американски медии, че е анулирал пътуването на двамата си емисари до Исламабад

<p>Орбан се отказва от парламентарния си мандат</p>

Виктор Орбан се отказва от парламентарния си мандат

България Преди 4 часа

Според Орбан енергията му ще бъде по-добре изразходвана за „обновяване на националното движение“, отколкото да седи в парламента

Левски докосва титлата след обрат над ЦСКА в 168-то Вечно дерби

Левски докосва титлата след обрат над ЦСКА в 168-то Вечно дерби

България Преди 5 часа

Двете агитки направиха хубави хореографии - сектор Г посвети своята на починалата легенда Джони Велинов, а "сините" запалянковци - на 150 години от Априлското въстание

<p>Иван Христанов с подробности за случаите на антракс у нас&nbsp;</p>

Иван Христанов: 24 души са под медицинско наблюдение и се лекуват с антибиотици заради случая с антракс

България Преди 6 часа

Властите уверяват, че ситуацията е под контрол и няма риск за населението

Радиоактивни следи от Чернобил все още се откриват във Франция

Радиоактивни следи от Чернобил все още се откриват във Франция

Свят Преди 6 часа

Доклад показва остатъчно замърсяване в почви, храни и пасища в няколко региона

<p>Какво се случи при визитата на Володин в Пхенян</p>

Председателят на руската Държавна дума присъства на военна церемония в Пхенян

Свят Преди 6 часа

Обсъдени са сътрудничеството и военната подкрепа за Русия

Отговорът ще ви изненада: Какво ще направи мозъка ви по-стар от вас?

Отговорът ще ви изненада: Какво ще направи мозъка ви по-стар от вас?

Любопитно Преди 6 часа

Лекари предупреждават, че затлъстяването предизвиква хронично възпаление и физическо свиване на мозъчната тъкан. Научете как промените, наподобяващи болестта на Алцхаймер, могат да бъдат спрени и дори обърнати чрез навременни мерки

Кулинарно вълшебство: Най-сочната морковена торта с копринен крем

Кулинарно вълшебство: Най-сочната морковена торта с копринен крем

Любопитно Преди 6 часа

Морковената торта често се възприема като нещо традиционно и балансирано – без излишна тежест, но с наситен и богат вкус

Златното дуо за сърцето: Тази комбинация от плодове прави чудеса с кръвоносните съдове

Златното дуо за сърцето: Тази комбинация от плодове прави чудеса с кръвоносните съдове

Любопитно Преди 6 часа

Ново изследване разкрива, че комбинация от два плода значително подобрява съдовата функция и регулира кръвното налягане, превръщайки се в лесна стратегия срещу сърдечносъдови заболявания

<p>&quot;Не подлежи на дискусия&quot;&nbsp;-&nbsp;Макрон вдигна напрежението в Европа</p>

Макрон: Клаузата за взаимна помощ в ЕС не подлежи на съмнение

Свят Преди 7 часа

Френският президент потвърди ангажимента на Франция към европейската отбрана

<p>Буруджиева предупреди победителя на изборите за опасност от &quot;преяждане с власт&quot;</p>

Татяна Буруджиева предупреди победителя на изборите за опасност от "преяждане с власт"

България Преди 7 часа

По думите ѝ първият проблем, с който ще се срещне Радев в следващите месеци, са президентските избори

<p>След два месеца хаос небето над Техеран се отваря</p>

Възобновиха международните полети от Техеран

Свят Преди 7 часа

Самолети излетяха към Истанбул, Маскат и Медина след месеци прекъсване

<p>Майка уби двете си бебета&nbsp;и ги погреба в градината си</p>

Майка уби двете си бебета със "здрав разум" и ги погреба в градината си

Свят Преди 8 часа

Киара Петролини е осъдена на 24 години и три месеца затвор

Руски дрон падна в Румъния, НАТО вдигна изтребители

Руски дрон падна в Румъния, НАТО вдигна изтребители

Свят Преди 8 часа

В резултат на инцидента са били евакуирани над 200 души от района

<p>Обрат по делото &quot;Мадуро&quot;: Вашингтон прави отстъпка за съдебния процес</p>

САЩ се съгласиха Венецуела да плати на адвоката на Мадуро по делото за трафик на наркотици

Свят Преди 8 часа

Промяната в санкциите цели да не се провали делото