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>Огнен ад край Лос Анджелис: Хиляди са в готовност за евакуация</p>

Бързоразрастващ се пожар заплашва предградия на Лос Анджелис

Свят Преди 12 минути

Властите издадоха заповеди за евакуация и предупреждения за опасност

<p>Путин отправи видеообръщение към китайските граждани</p>

Преди визитата си в Пекин: Путин отправи видеообръщение към китайските граждани

Свят Преди 29 минути

Руският президент подчерта безпрецедентното ниво на отношенията между Москва и Пекин.

Зехтин или кокос: Кое масло е всъщност по-добро за сърцето?

Зехтин или кокос: Кое масло е всъщност по-добро за сърцето?

Любопитно Преди 59 минути

Един продукт съдържа повече здравословни мазнини, които предотвратяват сърдечни заболявания

Ягоди, сметана и бутер тесто: Сладко изкушение, готово само за 30 минути

Ягоди, сметана и бутер тесто: Сладко изкушение, готово само за 30 минути

Любопитно Преди 1 час

Десертът, който ще очарова гостите ви: Комбинация от хрупкави бадеми, нежен ванилов крем и пресни ягоди, превърната в елегантно сладко изкушение, което се приготвя изненадващо бързо и лесно дори в делничен ден

Нов скандал в САЩ, Тръмп си прави фонд с 1,78 млрд. долара

Нов скандал в САЩ, Тръмп си прави фонд с 1,78 млрд. долара

Свят Преди 8 часа

Целта е компенсиране на „ощетените“ от предишната администрация на демократа Джо Байдън

Тръмп отложи новите удари срещу Иран

Тръмп отложи новите удари срещу Иран

Свят Преди 8 часа

Тръмп: В момента се водят сериозни преговори

Загуба в съда за амбициите на Илон Мъск за доминация в изкуствения интелект

Загуба в съда за амбициите на Илон Мъск за доминация в изкуствения интелект

Свят Преди 10 часа

С единодушно решение делото беше отхвърлено

Масова стрелба в Турция, убити и ранени

Масова стрелба в Турция, убити и ранени

Свят Преди 10 часа

Стрелецът все още се издирва

Йотова: Може да сме блестящи домакини на „Евровизия“

Йотова: Може да сме блестящи домакини на „Евровизия“

България Преди 10 часа

Йотова: Всеки разбра за България и беше повод да ме разпитат и за страната

ВАС отмени дерогацията за ТЕЦ "Марица Изток" 2

ВАС отмени дерогацията за ТЕЦ "Марица Изток" 2

България Преди 12 часа

Спорът касае предоставяне на дерогация от европейските екологични стандарти

Утре DARA PARTY в центъра на София, променят движението

Утре DARA PARTY в центъра на София, променят движението

България Преди 13 часа

Кулминацията на вечерта, естествено, ще е моментът, когато на сцената ще излезе самата DARA

Гърция изтегля ракетите, които пазеха България

Гърция изтегля ракетите, които пазеха България

Свят Преди 13 часа

След разполагането на батареите Турция се оплака в рамките на НАТО от дислоцирането им

Съдът пусна обвинените за имотна измама в "Люлин", прокуратурата протестира

Съдът пусна обвинените за имотна измама в "Люлин", прокуратурата протестира

България Преди 14 часа

С постановление на прокурор четиримата бяха задържани за срок до 72 часа

След репортаж на NOVA: Едуард Петросян получи виза

След репортаж на NOVA: Едуард Петросян получи виза

България Преди 14 часа

Проблемите започват след пропуск да поднови документите си

Зоуи Кравиц блесна с годежен пръстен за $500 000

Зоуи Кравиц блесна с годежен пръстен за $500 000

Любопитно Преди 14 часа

Актрисата Зоуи Кравиц бе забелязана да танцува на откриващото шоу от турнето на годеника си Хари Стайлс в Амстердам. Източници разкриват, че двамата вече планират две сватби в Лондон и Ню Йорк, а певецът е „напълно запленен“ от бъдещата си булка

Задържаха турска лодка, пълна с мигранти, край Синеморец

Задържаха турска лодка, пълна с мигранти, край Синеморец

България Преди 15 часа

Моторната лодка, превозваща чуждите граждани, е установена и задържана от служители на Гранична полиция