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
Съдът в Бургас остави в ареста мъжа, нападнал млада жена с нож

Съдът в Бургас остави в ареста мъжа, нападнал млада жена с нож

България Преди 20 минути

На този етап разследването е установило, че Иванов е нанесъл общо пет рани по тялото на жената

<p>Рая Назарян към депутатите от&nbsp;51-вото НС:&nbsp;Бъдете достойни&nbsp;</p>

Рая Назарян закри последното редовно пленарно заседание на 51-вото Народно събрание

България Преди 38 минути

Не забравяйте да бъдете добронамерени във всичко, което правите, каза още Назарян

8 деца в болница с морбили във Врачанско: МЗ разкри, че само едно е било имунизирано

8 деца в болница с морбили във Врачанско: МЗ разкри, че само едно е било имунизирано

България Преди 2 часа

Към настоящия момент се провежда епидемиологично проучване за определяне на контактните лица, издирване на други заболели и предприемане на противоепидемични мерки

КЕВР наложи санкции за над 108 000 евро на две компании за пазарна манипулация

КЕВР наложи санкции за над 108 000 евро на две компании за пазарна манипулация

България Преди 2 часа

„Топлофикация София“ и „Енерджи Маркет“ бяха глобени за сделки на енергийния пазар под пазарните нива

Москва въвежда психологически консултации за тези, които не искат деца

Москва въвежда психологически консултации за тези, които не искат деца

Свят Преди 2 часа

Спадът в ръста на раждаемостта в Русия е едно от основните безпокойства на руския президент Владимир Путин от идването му на власт преди 25 години

Русия призова за зона на безопасност около иранската АЕЦ "Бушехр"

Русия призова за зона на безопасност около иранската АЕЦ "Бушехр"

Свят Преди 2 часа

В АЕЦ "Бушехр" остават около 480 руски граждани

<p>Яростен мъж нападна лекар пред спешното в Кюстендил</p>

Нападение над лекар в Кюстендил - мъж задържан за хулиганство и телесна повреда

България Преди 3 часа

Обвиняемият е нанесъл удари на лекар-специализант пред спешното отделение на МБАЛ „Д-р Никола Василиев“

Емоционална изненада разтърсва семействата в “Борба до ключ: Home2U срещу INclusive”

Емоционална изненада разтърсва семействата в “Борба до ключ: Home2U срещу INclusive”

Любопитно Преди 3 часа

Участниците започват работа по следващата стая в апартаментите в събота от 20:00 ч.

НС прие окончателно т.нар. закон за лобизма

НС прие окончателно т.нар. закон за лобизма

Свят Преди 3 часа

Депутатите смениха името на законопроекта на Закон за прозрачност при представителство на интереси

<p>Иран иска такси за преминаване през Ормузкия проток</p>

Иран може да наложи транзитни такси за кораби в Ормузкия проток

Свят Преди 3 часа

Законопроектът се обсъжда от иранския парламент, докато Техеран засилва контрола над ключовия енергиен коридор

<p>Автомобил се вряза в хладилни витрини в Габрово</p>

Катастрофа на бул. "Столетов" в Габрово - кола се вряза в хладилни витрини

България Преди 3 часа

Екип по репатриране отстрани автомобила от мястото на произшествието

<p>НС прие Законопроекта за обществения транспорт, свързан с ангажиментите по НПВУ</p>

На второ четене: НС прие Законопроекта за обществения транспорт, свързан с ангажиментите по НПВУ

България Преди 3 часа

В законопроекта е предвидено да се създаде Национална система за единен превозен документ

Арабските държави осъдиха "умишлените атаки" на Иран в съвместно изявление

Арабските държави осъдиха "умишлените атаки" на Иран в съвместно изявление

Свят Преди 3 часа

Страните подчертават и правото си на самоотбрана в съответствие с член 51 от Устава на Организацията на обединените нации

,

Сълзи от смях очакват Златните и Платинените в Hell’s Kitchen

Любопитно Преди 3 часа

Звездните готвачи се изправят в забавен сблъсък на сетивата

Онлайн платформа следи финансирането на общинските проекти

Онлайн платформа следи финансирането на общинските проекти

България Преди 4 часа

Данните разкриват над 1,1 млрд. евро заявени средства и недостиг от близо 100 млн. евро

<p>Парламентът блокира структурни промени в енергетиката</p>

Комисията по енергетика забрани на ресорния министър да преструктурира дружества на БЕХ

България Преди 4 часа

Синдикатите предупредиха за рискове, а министърът за възможна загуба на средства по ПВУ