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
,

Банкови такси в България: Защо продължават да растат и как да ги избегнем?

България Преди 16 минути

Колко ни струва откриване на сметка и теглене на пари

Над 75% от левовете вече са изтеглени от обращение

Над 75% от левовете вече са изтеглени от обращение

Пари Преди 27 минути

Това съобщи Председателят на Координационният център за еврото Владимир Иванов

Обраха звезда от "Костюмари" с 225 000 долара

Обраха звезда от "Костюмари" с 225 000 долара

Свят Преди 59 минути

Холивудските звезди могат да бъдат уязвими от високотехнологични обири, дори ако разполагат с обширни системи за домашна сигурност

Надеждата за „две чертички“

Надеждата за „две чертички“

Любопитно Преди 1 час

Профилактичните прегледи и високата сексуална култура са в основата на доброто гинекологично и репродуктивно здраве

Ейса Гонсалес отпразнува 36-ия си рожден ден с Григор Димитров

Ейса Гонсалес отпразнува 36-ия си рожден ден с Григор Димитров

Любопитно Преди 1 час

Ейса Гонсалес отбеляза 36-ия си рожден ден с интимно и романтично тържество в компанията на Григор Димитров, белязано от лични жестове, публични послания на обич и емоционални поздравления от семейството ѝ

,

Хари Стайлс оглави класацията на "Билборд" за сингли

Любопитно Преди 1 час

Хари Стайлс за трети път оглавява чарта за сингли на "Билборд"

<p>Социалната мрежа, в която не може да участвате</p>

Най-горещата социална мрежа, в която не може да участвате независимо колко сте популярни

Технологии Преди 1 час

Изкуственият интелект все по-успешно имитира човека в много дейности. Включително в това да седи в социалните мрежи и да коментира различни теми. Вече дори си има собствена платформа, която е само за ботове и в нея реални хора не се допускат

Доналд Тръмп

Тръмп поиска републиканците да „национализират“ изборите

Свят Преди 1 час

Предложението, което противоречи на делегирането от Конституцията на администрирането на изборите на щатските правителства, идва по-малко от седмица след като ФБР извърши обиск в изборна служба извън Атланта, изземвайки бюлетини и други изборни документи от изборите през 2020 г.

Магнитни бури в началото на февруари: Кой е най-уязвим и как да се справим?

Магнитни бури в началото на февруари: Кой е най-уязвим и как да се справим?

Любопитно Преди 1 час

Началото на февруари ще донесе нестабилна геомагнитна обстановка

<p>Илон Мъск слива xAI със SpaceX за &quot;извънземни&quot; иновации</p>

Илон Мъск слива xAI със SpaceX за иновации в AI и Космоса

Свят Преди 1 час

Според експерти, SpaceX се подготвя да стане публична тази година

Кола блъсна и уби мъж край Кресна

Кола блъсна и уби мъж край Кресна

България Преди 1 час

Инцидентът е станал в близост до бензиностанция

Учени откриха ранен сигнал за деменция, скрит в романите на Тери Пратчет

Учени откриха ранен сигнал за деменция, скрит в романите на Тери Пратчет

Любопитно Преди 2 часа

Ново проучване показва, че тези промени могат да бъдат открити години преди официалната диагноза

В търсене на служебен премиер: Кой е най-подходящ за поста?

В търсене на служебен премиер: Кой е най-подходящ за поста?

България Преди 2 часа

Все повече и по-видни са очакванията и предположенията, че държавният глава ще се довери на Андрей Гюров, смята политическият анализатор Георги Харизанов

Сняг повали дървета в Пловдив, 11 коли пострадаха

Сняг повали дървета в Пловдив, 11 коли пострадаха

България Преди 2 часа

"Има заповед от преди две години за премахването на това дърво, но все още не е изпълнена“,сподели Антонио Андонов, един от потърпевшите