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
"Мечтая мама да оздравее": Да помогнем на Мая да се пребори с рака

"Мечтая мама да оздравее": Да помогнем на Мая да се пребори с рака

България Преди 5 минути

Млада жена води тежка битка с онкологично заболяване и се нуждае от подкрепа, за да продължи лечението си

12 дни след тежката влакова катастрофа в Испания: Броят на жертвите се увеличава

12 дни след тежката влакова катастрофа в Испания: Броят на жертвите се увеличава

Свят Преди 45 минути

Жена е починала в болницата от раните си

Внимание, шофьори! Мъгла, мокри пътища и заледявания в части от страната

Внимание, шофьори! Мъгла, мокри пътища и заледявания в части от страната

България Преди 2 часа

Слаб сняг вали в района на Стара река в област Сливен и по високите части на област Разград

Делси Родригес предложи закон за амнистия на стотици затворници във Венецуела

Делси Родригес предложи закон за амнистия на стотици затворници във Венецуела

Свят Преди 3 часа

Лидерката на опозиция Мария Корина Мачадо заяви от своя страна, че подобни действия са резултат от "натиск" от страна на САЩ

Край на блокадите, превозвачите преустановиха протестите

Край на блокадите, превозвачите преустановиха протестите

Свят Преди 3 часа

Обстановката по граничните контролно-пропускателни пунктове на Република България с Република Сърбия постепенно се нормализира

31 януари: Отдаваме почит на двама велики лечители и на големи мъченици

31 януари: Отдаваме почит на двама велики лечители и на големи мъченици

Любопитно Преди 3 часа

В Каноп, Египет, била затворена заради вярата си майката християнка Атанасия и дъщерите ѝ

"Арестувайте президента": Масови протести срещу имиграционните служби в САЩ

"Арестувайте президента": Масови протести срещу имиграционните служби в САЩ

Свят Преди 3 часа

Демонстрациите идват след убийството на двама американски граждани в Минеаполис

40 години от трагедията „Чалънджър“: Как една разбита мечта промени образованието завинаги

40 години от трагедията „Чалънджър“: Как една разбита мечта промени образованието завинаги

Любопитно Преди 4 часа

Космическата совалка „Чалънджър“ на НАСА излетя преди 40 години с необичаен екипаж. Освен шестима астронавти, мисията излетя с учител на борда

„Не ми пиши“: Защо хората се уморяват и как да не полудеят от комуникацията

„Не ми пиши“: Защо хората се уморяват и как да не полудеят от комуникацията

Любопитно Преди 4 часа

Има моменти, когато звукът на съобщение в месинджър не буди любопитство, а по-скоро леко безпокойство или дори раздразнение

Уикенд под знака на зимата: Очакват ни сняг и силно застудяване

Уикенд под знака на зимата: Очакват ни сняг и силно застудяване

България Преди 4 часа

Максималните температури ще са между 2° и 7°, в София – около 5°

Аржентина обяви извънредно положение заради горски пожари

Аржентина обяви извънредно положение заради горски пожари

Свят Преди 12 часа

Пожарите започнаха в края на 2025 г., като властите смятат, че поне част от тях са били умишлено предизвикани

<p>Радев:&nbsp;Партия ще правим след изборите - към момента е невъзможно</p>

Румен Радев: Партия ще правим след изборите - към момента е невъзможно

България Преди 13 часа

"За създаване на партия сега не мога да разчитам", заяви той и допълни: "Партия ще правим след изборите, но към момента това не е възможно"

Антонио Гутериш: ООН е изправена пред финансов колапс

Антонио Гутериш: ООН е изправена пред финансов колапс

Свят Преди 14 часа

Причината по думите му са неплатени вноски и бюджетно правило

<p>Йотова има 5 варианта за премиер, какво следва?</p>

Машината се завъртя: Йотова има 5 варианта за премиер, каква е процедурата и кога идват изборите?

България Преди 14 часа

След оставката на Радев, Илияна Йотова встъпи в длъжност и задейства конституционната процедура. С петима кандидати, готови за премиерския пост, на ход е изборът на кабинет и насрочването на вота, който трябва да се лавира между Великден и Цветница

<p>Удар по автокрадците в София: Арестуваха Ванко при зрелищна акция</p>

Трима задържани при акция срещу автокражби

България Преди 14 часа

Задържаните са от криминалния континент