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
Предлагат нови правила за подвижните избирателни секции

Предлагат нови правила за подвижните избирателни секции

България Преди 2 часа

Целта е да се подпомогне по-доброто планиране на подвижните секции

ЕС готви да забрани социалните мрежи за децата

ЕС готви да забрани социалните мрежи за децата

Свят Преди 4 часа

Такива мерки "ще трябва да бъдат решени на ниво ЕС"

Петър Антонов

„Под наблюдение“ в „Темата на NOVA”

България Преди 4 часа

Не пропускайте тази събота след централната емисия новини

“Изборът на България: Решението си Ти!“ – пълна информационна картина в ефира на NOVA

“Изборът на България: Решението си Ти!“ – пълна информационна картина в ефира на NOVA

България Преди 5 часа

Медията ще проследи предизборната кампания и ще предложи мащабно отразяване в деня на вота за нов парламент

Сбогом на Легендата: Кой беше Чък Норис – последният рицар на екшъна

Сбогом на Легендата: Кой беше Чък Норис – последният рицар на екшъна

Любопитно Преди 5 часа

Карлос Рей Норис, когото милиарди познаваха просто като Чък Норис не беше просто актьор, той беше културен феномен, символ на епоха, в която героите бяха непоклатими, а моралният компас – ясен

Исторически рекорд за трейлъра на новия „Спайдърмен“

Исторически рекорд за трейлъра на новия „Спайдърмен“

Любопитно Преди 6 часа

„Spider-Man: Brand New Day“ пренаписа историята със 718,6 млн. гледания за ден! Том Холанд се завръща като Питър Паркър в по-мрачна история, която изпревари дори рекордите на GTA VI. Очакваме новият блокбъстър да превземе и родните кина това лято

Снимката е илюстративна

Жена ослепя след „най-лошия махмурлук“ в живота си

Свят Преди 6 часа

Шокиращата история на Ашли Кинг: коктейл с метанол по време на ваканция в Бали превърна живота ѝ в кошмар. Момичето помислило симптомите за махмурлук, докато не ослепяло напълно. Случаят повдига въпроса за скритите опасности при алкохола в екзотични страни.

МАЕ вещае безпрецедентна глобална криза след войната в Иран

МАЕ вещае безпрецедентна глобална криза след войната в Иран

Свят Преди 6 часа

Мащабът на прекъсването на доставките на газ и петрол се подценява както от политиците, така и от пазарите

България получи зелена светлина за ОИСР

България получи зелена светлина за ОИСР

България Преди 6 часа

Работната група е извършила цялостен преглед на готовността на България за членство в ОИСР

„Мяра“: Шест формации влизат в парламента при избори сега

„Мяра“: Шест формации влизат в парламента при избори сега

България Преди 6 часа

Потенциалната активност остава близо до половината от пълнолетните българи - 49,1%

Земетресения в Гърция на по-малко от 400 км от София

Земетресения в Гърция на по-малко от 400 км от София

Свят Преди 6 часа

Епицентърът му е бил на 10 км северно от град Янина

Сърцето на Родопите вдъхновява „Изживей България“

Сърцето на Родопите вдъхновява „Изживей България“

Любопитно Преди 7 часа

Не пропускайте туристическата поредица в събота от 16:00 ч. по NOVA

Брус Уилис

„Всичко е любов“: Деми Мур с трогателна снимка за рождения ден на Брус Уилис

Любопитно Преди 7 часа

Деми Мур отбеляза 71-вия рожден ден на Брус Уилис с трогателни кадри. Актьорът, който се бори с деменция, бе заснет в нежен момент с внучката си Луета. Семейството призова за подкрепа към болните, а Деми и Брус остават пример за идеални отношения

Москва след удар по Иран: Засегнахте интереса на Русия

Москва след удар по Иран: Засегнахте интереса на Русия

Свят Преди 7 часа

Москва: Безразсъдните и безотговорни действия на агресорите създават заплаха от въвличане на държавите с излаз на Каспийско море