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
Нетаняху: Израел е на път да смаже Иран и "Хизбула"

Нетаняху: Израел е на път да смаже Иран и "Хизбула"

Свят Преди 6 минути

Той отбеляза, че Иран вече не е същият

Брад Пит снима филм в исторически хотел в Гърция, свързан с Аристотел Онасис

Брад Пит снима филм в исторически хотел в Гърция, свързан с Аристотел Онасис

Свят Преди 13 минути

Комплексът, който се намира в близост до морето и е разположен на площ от 4500 квадратни метра, се продава за десет милиона евро

<p>Комисията по отбрана подкрепи присъединяването на България към Съвета за мир на Тръмп</p>

Комисията по отбрана подкрепи присъединяването на България към Съвета за мир

България Преди 1 час

Депутатите одобриха и законопроект за нова социална помощ за пенсионери, хора с увреждания и самотни родители

<p>Кървава престрелка в кампуса на университет в САЩ&nbsp;</p>

Кървава престрелка в кампуса на университет в САЩ - двама са ранени, нападателят е застрелян

Свят Преди 2 часа

Университетът е блокиран, занятията отменени, а полицията продължава разследването

Как корпорациите са си сътрудничили с американската армия през десетилетията

Как корпорациите са си сътрудничили с американската армия през десетилетията

Свят Преди 2 часа

Американската армия използва инструменти с ИИ в настоящата война срещу Иран, но сътрудничеството на Пентагона с технологичните компании датира от десетилетия

Ирански медии: Съпругата на Али Хаменей е жива

Ирански медии: Съпругата на Али Хаменей е жива

Свят Преди 3 часа

Те посочиха, че първоначалните съобщения за смъртта ѝ не са верни

България и Гърция проведоха съвместни полети с МиГ-29 и F-16 за засилване на въздушната защита

България и Гърция проведоха съвместни полети с МиГ-29 и F-16 за засилване на въздушната защита

България Преди 3 часа

Тези тренировки се провеждат ежегодно и са част от подготовката на авиационните екипажи на двете страни

<p>Русия алармира за опасност в Арктика - НАТО разпалва напрежението</p>

Русия предупреждава за покачващо се напрежение в Арктика заради военните учения на НАТО

Свят Преди 4 часа

Ученията на Алианса увеличават геополитическата конфронтация и крият рискове за стабилността на региона

<p>Кристин Илиева 8 години след тежката катастрофа: Продължавам да се боря</p>

Белезите ѝ разказват за 8 години борба: Кристин Илиева отбеляза годишнина от тежката катастрофа, която промени живота ѝ

България Преди 4 часа

Моделът сподели спомените си от инцидента и трудностите по възстановяването през социалните мрежи

<p>Майката на Николай Златков: Взеха тялото на сина ми без мое съгласие, за да погребат истината с него</p>

Казусът "Петрохан-Околчица" се заплита: Майката Николай Златков - истината за смъртта му няма да бъде погребана

България Преди 4 часа

Ралица Асенова обвинява бащата на Ники, че е действал против волята ѝ и възпрепятства изясняването на обстоятелствата около трагедията

<p>Близкият изток в нова криза: Израел бомбардира ирански ядрен обект, ЕС евакуира&nbsp;свои&nbsp;граждани (ОБЗОР)</p>

ЕС евакуира граждани от Иран, Израел нанася удари по иранската ядрена програма

Свят Преди 5 часа

Азербайджан съдейства за безопасното репатриране на европейци, докато напрежението в Близкия изток ескалира с въздушни удари на Израел и заплахи от Иран

Тръмп: Високите цени на петрола са от полза за САЩ, по-важно е да се спре Иран

Тръмп: Високите цени на петрола са от полза за САЩ, по-важно е да се спре Иран

Свят Преди 5 часа

Той заяви, че възпирането на иранския режим от придобиването на ядрени оръжия е по-важен приоритет за него

Напрежението ескалира в „Шеф под прикритие - Аватар“

Напрежението ескалира в „Шеф под прикритие - Аватар“

Любопитно Преди 5 часа

Гледайте новия епизод утре вечер от 21:30 ч. по NOVA

<p>Пеевски е сигнализирал СГП за намеса на Емил Дечев в работата на МВР</p>

Пеевски е сигнализирал прокуратурата за намеса на Емил Дечев в работата на професионалния състав на МВР

България Преди 5 часа

Той е сигнализирал СГП за заявеното от Дечев, че ГДБОП трябва да го разпита "по донос, внесен от отстранената за груби нарушения от Европейската прокуратура Теодора Георгиева"