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
Две основни версии за палежа пред българското посолство в Скопие

Две основни версии за палежа пред българското посолство в Скопие

Свят Преди 7 часа

Медиите в Северна Македония гордо цитират Тошковски и Мицкоски

Израел прехвана ракети на "Хизбула" и нанесе удари в Южен Ливан

Израел прехвана ракети на "Хизбула" и нанесе удари в Южен Ливан

Свят Преди 8 часа

Иран заплаши Израел с "твърд отговор", ако не прекрати атаките в Ливан

Силна градушка удари села в община Неделино

Силна градушка удари села в община Неделино

България Преди 11 часа

Засегнатите села са Изгрев, Бурево, Средец, Гърнати и Диманово

Разкриха мащабен заговор срещу празника на Тръмп в Белия дом

Разкриха мащабен заговор срещу празника на Тръмп в Белия дом

Свят Преди 12 часа

Арести са извършени в четири федерални окръга на САЩ

Съдът остави в ареста единия от обвиняемите за "Челопешко шосе"

Съдът остави в ареста единия от обвиняемите за "Челопешко шосе"

България Преди 12 часа

СГС прие, че е налице и реална опасност от извършване на престъпление от мъжа

Откриха мъртва, обявена за изчезнала жена, край Александрово

Откриха мъртва, обявена за изчезнала жена, край Александрово

България Преди 13 часа

По случая е започнато е досъдебно производство

Протест няма да има - транспортният бранш се срещна с Радев

Протест няма да има - транспортният бранш се срещна с Радев

България Преди 13 часа

Премиерът е бил запознат с проблемите в сектора

Снимката е илюстративна

Медицинско чудо: Спасиха зрението на недоносено бебе, родено под 800 грама

България Преди 13 часа

Успешна лазерна операция на недоносено бебе, родено едва в 24-та гестационна седмица и с тегло под 800 грама, беше извършена в Очната клиника на УМБАЛ „Александровска“

Снимката е илюстративна

17-годишен тийнейджър си създаде собствена държава между Сърбия и Хърватия

Любопитно Преди 13 часа

Новата микродържава Гапли изникна по поречието на Дунав заради граничен спор, задвижвана от интернет и амбицията на един тийнейджър

Над 34 000 евро за студенти с онкологични заболявания събра инициативата „Студентите бягат с УАСГ“

Над 34 000 евро за студенти с онкологични заболявания събра инициативата „Студентите бягат с УАСГ“

Любопитно Преди 14 часа

Средствата ще бъдат разпределени между нуждаещи се младежи от университетите, които подкрепиха инициативата

МВнР привика временно управляващия посолството на Северна Македония

МВнР привика временно управляващия посолството на Северна Македония

България Преди 14 часа

МВнР: Всякакви опити за всяване на страх у българите в Република Северна Македония са недопустими

Записаха Макрон и Зеленски да се уговарят за Тръмп

Записаха Макрон и Зеленски да се уговарят за Тръмп

Свят Преди 14 часа

Разговорът между Макрон и Зеленски е пореден пример за това как европейските лидери внимателно управляват отношенията си с Тръмп

Обрат по делото срещу кмета на Лом, съдът го върна на поста

Обрат по делото срещу кмета на Лом, съдът го върна на поста

България Преди 14 часа

Петров беше отстранен заради повдигнато обвинение за купуване на гласове

Супергерой на терена: Кой е маскираният футболист на Уругвай и защо взриви мрежата

Супергерой на терена: Кой е маскираният футболист на Уругвай и защо взриви мрежата

Любопитно Преди 14 часа

Бранителят Себастиан Касерес се превърна в хит на Мондиал 2026, след като се появи с ефектен аксесоар, вдъхновен от емблематичния цвят на Уругвай

Зеленски се срещна с Тръмп, какво си казаха в Eвиан

Зеленски се срещна с Тръмп, какво си казаха в Eвиан

Свят Преди 14 часа

Наричайки руско-украинската война "безумие", Тръмп отбеляза, че е имал добра среща със Зеленски

Край на евтиното от Temu, Shein и AliExpress: ЕС въвежда нова такса за всяка стока

Край на евтиното от Temu, Shein и AliExpress: ЕС въвежда нова такса за всяка стока

Свят Преди 15 часа

От 1 юли влизат в сила нови митнически правила, които налагат временна такса от 3 евро за артикул. Брюксел цели да спре масовото разделяне на големи поръчки от Азия, с което търговците умишлено избягваха плащането на налози към европейския пазар