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

Едно време с какви хубави имена кръщаваха децата! Сега го повикаш в парка по име, и пет кучета дойдат при теб!
Прочети целия
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>Станков: В България има достатъчно горива, за разлика от Сърбия</p>

Жечо Станков: В България има достатъчно горива, за разлика от Сърбия

България Преди 40 минути

Той не вижда проблем дерогацията за “Лукойл” да бъде удължена

Откриха нов начин за отслабване

Откриха нов начин за отслабване

Любопитно Преди 2 часа

Ензимът HSL стартира разграждането на мазнините, когато организмът се нуждае от енергия – например при гладуване или стрес

<p>Депутатите остават без паркоместа на&nbsp;площад&nbsp;&quot;Св. Александър Невски&quot;</p>

От 1 декември: Депутатите остават без паркоместа на площад "Св. Александър Невски"

България Преди 2 часа

Това става ясно от писмо на председателя на Народното събрание Рая Назарян до министъра на вътрешните работи Даниел Митов

Обвиниха украинец за умишлено убийство в "Студентски град"

Обвиниха украинец за умишлено убийство в "Студентски град"

България Преди 2 часа

Кървавият инцидент се разиграва на 22 ноември, а пострадалият почина на 25 ноември

<p>Нова стратегия: Руски език и идентичност в анексираните земи</p>

Путин подписа указ за укрепване на руската идентичност в анексираните райони

Свят Преди 2 часа

Още преди създаването на СССР част от украинците са били положително настроени към Москва, а голяма част от тях владеят както руски, така и украински език

Грейс Кели и принц Рение – историята на една любов, започнала с писмо на свещеник

Грейс Кели и принц Рение – историята на една любов, започнала с писмо на свещеник

Любопитно Преди 2 часа

Срещата с американската красавица е като сбъдната мечта за принца – и същевременно част от много по-голям план

<p>Песков: Мнозина провалят мирния процес за Украйна</p>

Дмитрий Песков: Мнозина провалят мирния процес за Украйна

Свят Преди 2 часа

"Почакайте, все още е преждевременно да се каже това"

Принц Уилям и принцеса Кейт се готвят за голямо пътуване до Америка

Принц Уилям и принцеса Кейт се готвят за голямо пътуване до Америка

Любопитно Преди 2 часа

Ще бъдат ли включени принц Хари и Меган Маркъл?

Никола Саркози

Никола Саркози е окончателно виновен по делото за аферата Бигмалион

Свят Преди 2 часа

Саркози, който беше президент на Франция между 2007 и 2012 г., беше признат за виновен, че е прикрил незаконно превишаване на разходите за кампанията си

Европейският парламент прие Бюджет 2026

Европейският парламент прие Бюджет 2026

Свят Преди 2 часа

Парламентът успешно договори допълнителни 372,7 млн. евро за ключови приоритетни програми спрямо предложението на ЕК

Какво ще стане с коргитата на кралицата? Неподозирана заплаха в новия им дом

Какво ще стане с коргитата на кралицата? Неподозирана заплаха в новия им дом

Любопитно Преди 3 часа

Известно е, че имението Сандрингам в миналото е било свързвано със сезонни кучешки заболявания (SCI) – рядко, но опасно състояние, което може да бъде фатално

"Абсурден план за мир": Евродепутати спорят за Украйна

"Абсурден план за мир": Евродепутати спорят за Украйна

Свят Преди 3 часа

Повече от час продължиха дебатите по резолюцията

Франция разби шпионска мрежа с руско участие

Франция разби шпионска мрежа с руско участие

Свят Преди 3 часа

Организацията често поставя плакати за кампаниите си на публични места

Израелски сили обсадиха Тубас с хеликоптер, правят арести

Израелски сили обсадиха Тубас с хеликоптер, правят арести

Свят Преди 3 часа

Израелската армия съобщи, че е започнала съвместна операция с полицията и разузнаването