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>Кадри показват как военни самолети се сблъскаха по време на авиошоу в САЩ</p>

Два военни самолета се сблъскаха по време на авиошоу в Айдахо

Свят Преди 5 минути

Четиримата членове на екипажа са се катапултирали безопасно

<p>Радев заминава за Берлин за среща &quot;на четири очи&quot; с Мерц</p>

Румен Радев заминава за Берлин за среща "на четири очи" с канцлера Фридрих Мерц

България Преди 23 минути

Във фокуса на разговорите ще бъдат сигурността, ЕС и двустранното сътрудничество

,

Магията на петте думи: Как една проста фраза може да „изключи“ тревожността ви

Любопитно Преди 49 минути

Тревожността не е реалност, а просто мисъл. Научете как една фраза създава психологическа дистанция от страха

Пътешествия през времето, карнавална енергия, танц и технологии ще преживее публиката на One Dance Festival’ 18

Пътешествия през времето, карнавална енергия, танц и технологии ще преживее публиката на One Dance Festival’ 18

Любопитно Преди 50 минути

Едни от най-актуалните имена на европейската танцова сцена пристигат в Пловдив за третия фестивален уикенд на One Dance Festival с впечатляващи нови спектакли за революцията, историята, социалните мрежи и дигиталната идентичност. Програмата One Dance City ще превърне града в сцена със спектакли и танцови уроци под открито небе с вход свободен

,

Диана Блажева е големият победител в The Floor

Любопитно Преди 9 часа

Тя превзе играта и спечели наградата от 30 000 евро

"Кървава баня" в Мексико месец преди Световното по футбол: Десет загинаха при масова стрелба

"Кървава баня" в Мексико месец преди Световното по футбол: Десет загинаха при масова стрелба

Свят Преди 10 часа

Въоръжени мъже откриха огън в къща на 200 км от столицата, сред жертвите има жени и дете

Загадка под океана: Учените откриха тайната структура под Бермудските острови

Загадка под океана: Учените откриха тайната структура под Бермудските острови

Любопитно Преди 11 часа

Това откритие може най-после да обясни истинската научна загадка на региона

Свалената охрана на Борисов и Пеевски отново отвори спора за правилата в НСО

Свалената охрана на Борисов и Пеевски отново отвори спора за правилата в НСО

България Преди 11 часа

Темата коментираха Ива Митева и Вежди Рашидов

,

Тръмп и президентът на Южна Корея обсъдиха съдбоносната среща САЩ-Китай

Свят Преди 11 часа

Двамата лидери също така са обсъдили гладкото прилагане на двустранното търговско споразумение, подписано миналата година

Първи думи след триумфа: DARA кацна в София с исторически рекорд, но без съпруга си

Първи думи след триумфа: DARA кацна в София с исторически рекорд, но без съпруга си

България Преди 12 часа

„Това беше първата крачка, но има още какво да градим за българското изкуство и музика. „Евровизия“ е началото на моята интернационална кариера, оттук насетне има още какво да се покорява. Всичко тепърва започва“, каза победителката на „Евровизия“

Нетаняху: Близо сме до ликвидирането на всеки един отговорен за нападението на 7 октомври

Нетаняху: Близо сме до ликвидирането на всеки един отговорен за нападението на 7 октомври

Свят Преди 12 часа

Днес Нетаняху потвърди, че израелските сили понастоящем контролират 60% от територията на Газа

Във Франция се появиха 10 „нови“ жертви от мрежата на Епстийн

Във Франция се появиха 10 „нови“ жертви от мрежата на Епстийн

Свят Преди 13 часа

Френските магистрати се стремят да разследват евентуални престъпления, извършени във Франция или с участието на френски извършители, които са улеснили престъпленията му

,

Евакуират 30 000 души в германски град заради невзривена бомба от Втората световна война

Свят Преди 13 часа

В момента пожарникари проверяват дали всички хора са напуснали зоната за евакуация, чиито радиус е 1,5 км

Дара ще бъде предложена за „Почетен гражданин на София“

Дара ще бъде предложена за „Почетен гражданин на София“

България Преди 14 часа

Това обяви общинският съветник от ГЕРБ-СДС Антон Хекимян