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
Росен Желязков и единадесет министри от кабинета му се връщат в НС като народни представители

Росен Желязков и единадесет министри от кабинета му се връщат в НС като народни представители

Свят Преди 48 минути

Желязков и единадесет министри от кабинета му се връщат в НС като народни представители

Осъдиха бившия президент на Южна Корея на доживотен затвор

Осъдиха бившия президент на Южна Корея на доживотен затвор

Свят Преди 59 минути

Присъдата затваря глава от една от най-големите политически кризи в Южна Корея

<p>Радев отдаде почит на Васил Левски, кабинетът &quot;Гюров&quot;&nbsp;положи клетва в НС</p>

Румен Радев отдаде почит на Васил Левски, кабинетът "Гюров" положи клетва в Народното събрание

България Преди 1 час

В деня на почит към Апостола на свободата Радев поднесе цветя пред паметника на Васил Левски в София и се поклони пред делото и саможертвата на националния герой

Йотова: Служебният кабинет не е мой избор и не нося отговорност за състава му

Йотова: Служебният кабинет не е мой избор и не нося отговорност за състава му

България Преди 1 час

„Аз посочих г-н Гюров за служебен министър-председател, оттам нататък той си проведе събеседването с всички хора, които днес видяхте. Спря се на тях, от своя страна те декларираха, че ще работят за интересите на България и днес, както видяхте, в пленарна зала той изложи 7 точки“, каза тя и увери, че стриктно ще следи за тяхното изпълнение.

След плана за примирие на Тръмп: „Хамас“ си върна контрола над Газа

След плана за примирие на Тръмп: „Хамас“ си върна контрола над Газа

Свят Преди 1 час

„Хамас" си възвърна контрола над над 90% от районите, където присъства“, каза Мохамед Диаб, активист в Газа

<p>Израел: Тръмп се готви да удари Иран</p>

Западната преса: Тръмп вероятно ще удари Иран до седмици или дори до дни

Свят Преди 1 час

Тръмп получи няколко доклада за военните възможности, ако реши да бъдат нанесени удари, всички с цел да се причинят максимални щети на режима в Иран

Gemini вече може да композира и музика

Gemini вече може да композира и музика

Технологии Преди 2 часа

Изкуственият интелект на Google има способността да създава песни със собствена композиция и текст. Поредна стъпка в насочването на AI към творчеството, вместо към по-тежката и рутинна работа. Но според някои това е пътят за постигането на тази цел

Мащабна акция в Стара планина: Издирват изчезнал турист под връх Голям Кадемлия

Мащабна акция в Стара планина: Издирват изчезнал турист под връх Голям Кадемлия

България Преди 2 часа

Екипи на ПСС към БЧК са на терен, след като сигналът е подаден от близък, а лошото време е забавило началото на операцията

,

Пеевски поздрави мюсюлманите по повод свещения месец Рамазан

България Преди 2 часа

В поздравлението си към мюсюлманите Пеевски пожелава здраве, мир и духовна сила във всяко семейство и всеки дом

<p>Зукърбърг даде първи показания по дело срещу Meta&nbsp;за вреди върху деца</p>

Марк Зукърбърг даде първи показания по дело срещу Meta за вреди върху деца

България Преди 2 часа

Делото в Лос Анджелис е част от нарастващия натиск срещу Meta заради твърдения, че умишлено удължава времето, което младите потребители прекарват онлайн

Актьорът Александър Сано стана жертва на двойна сметка за ток

Актьорът Александър Сано стана жертва на двойна сметка за ток

България Преди 2 часа

Той направи емоционално обръщение към своите последователи във Facebook

Случаят "Петрохан-Околчица": Разплита ли се мистерията след новите разкрития на властите

Случаят "Петрохан-Околчица": Разплита ли се мистерията след новите разкрития на властите

България Преди 3 часа

Мотив все още няма, коментираха журналистите Кирил Борисов и Стоян Нешев

Иран с предупреждение за планирани изстрелвания на ракети

Иран с предупреждение за планирани изстрелвания на ракети

Свят Преди 3 часа

То идва на фона на засилено напрежение със САЩ