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
Иван Демерджиев

Иван Демерджиев: Правителство до средата на май, няма време за губене

България Преди 25 минути

Иван Демерджиев от „Прогресивна България“ заяви, че процесът по съставяне на правителство трябва да се случи в най-кратки срокове заради ключови държавни ангажименти, включително изпълнението на Плана за възстановяване и устойчивост

БАБХ въвежда пълен контрол върху вносното мляко

БАБХ въвежда пълен контрол върху вносното мляко

България Преди 1 час

Пробите ще се изпращат за анализ в акредитираните лаборатории към областните дирекции по безопасност на храните в София, Шумен и Хасково. Вземането и изследването на пробите ще е за сметка на бизнес операторите

Велопоход блокира ключови булеварди в София: Ето кои зони да избягвате днес

Велопоход блокира ключови булеварди в София: Ето кои зони да избягвате днес

България Преди 2 часа

Столичната община въвежда временна организация на движението в част от центъра на София заради велопохода „Заедно“, съобщиха от пресцентъра на Общината

Жена е починала при пожар в село Петърч

Жена е починала при пожар в село Петърч

България Преди 2 часа

При пристигане на място служителите от екипите установяват, че гори покривът на двуетажна къща близнак

Александър Вучич

Заплаха за Балканите? ЕП посочи режима на Вучич като източник на нестабилност

Свят Преди 2 часа

Режимът на сръбския президент Александър Вучич е основният източник на нестабилност в Сърбия и региона. Това каза докладчикът на Европейския парламент за Сърбия Тонино Пицула

Зеленчуци на рекордни цени: Домати и краставици двойно по-скъпи

Зеленчуци на рекордни цени: Домати и краставици двойно по-скъпи

България Преди 2 часа

Основните причини са по-високите производствени разходи и скъпият транспорт при вносните стоки

САЩ взривиха поредна лодка в Тихия океан: Без доказателства за дрога

САЩ взривиха поредна лодка в Тихия океан: Без доказателства за дрога

Свят Преди 3 часа

Кампанията на администрацията на президента Тръмп за взривяване на плавателни съдове заради предполагаем трафик на наркотици в латиноамерикански води започна в началото на септември миналата година и оттогава са убити най-малко 183 души

Сергей Лавров

„САЩ премахват лидери заради петрол“: Лавров с тежки обвинения към Вашингтон

Свят Преди 3 часа

Външният министър на Русия Сергей Лавров, интервюиран от руската държавна телевизия, заяви, че Вашингтон, в отношенията си с Латинска Америка и Близкия изток, „ни връща към свят, в който нищо не е съществувало“ в международното право

Важно за пътуващите: Промени в градския транспорт в София този уикенд

Важно за пътуващите: Промени в градския транспорт в София този уикенд

България Преди 3 часа

От 4:30 ч. на 25 април до 18:00 ч. на 26 април се променят маршрутите на част от трамвайните линии

Сезонът на кърлежите: Как да се предпазим и какво да правим при ухапване

Сезонът на кърлежите: Как да се предпазим и какво да правим при ухапване

Любопитно Преди 4 часа

Със затоплянето на времето сезонът на кърлежите навлиза в пиковата си фаза. Експерти съветват как да изберем правилно облекло и репелент, как безопасно да отстраним паразита и кога симптомите изискват незабавно посещение при лекар

Време за разходка! Радваме се на слънчева събота с пролетни температури

Време за разходка! Радваме се на слънчева събота с пролетни температури

България Преди 4 часа

Максималните температури ще бъдат между 20° и 25°, по Черноморието - между 13° и 16°, за София - около 21°

НДК извършва проверка след инцидента с 14-годишното дете

НДК извършва проверка след инцидента с 14-годишното дете

България Преди 12 часа

НДК оказва пълно съдействие на компетентните органи за изясняване на всички факти и обстоятелства около инцидента

Георги Кандев: Оценката за МВР я даде обществото

Георги Кандев: Оценката за МВР я даде обществото

Свят Преди 12 часа

По думите му МВР е „голяма и тромава машина“

Захарова: Новите санкции на ЕС ще имат тежки последствия за развиващите се страни

Захарова: Новите санкции на ЕС ще имат тежки последствия за развиващите се страни

Свят Преди 13 часа

Русия, каза Захарова, ще предприеме „твърди“ ответни мерки срещу ЕС

Какво е състоянието на детето, паднало от тераса на НДК

Какво е състоянието на детето, паднало от тераса на НДК

България Преди 13 часа

Предстоят диагностично-терапевтични мероприятия

ЦИК обяви имената на 240-те народни представители в 52-ото НС

ЦИК обяви имената на 240-те народни представители в 52-ото НС

България Преди 14 часа

Вижте списък на новите 240 депутати по многомандатен изборен район и политическа формация