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

Съпругът пита: – Какво има за вечеря? – Нещо ново: нарича се „направи си сам“. – Това не беше ли вчера?
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
Адмирал от ВМС на САЩ отрече да е получавал заповед "убийте ги всичките" при атака край Венецуела

Адмирал от ВМС на САЩ отрече да е получавал заповед "убийте ги всичките" при атака край Венецуела

Свят Преди 10 минути

Адмирал Брадли „беше много ясен, че не е получавал подобна заповед да не дава милост или да ги убие всички“, каза сенаторът републиканец Том Котън

<p>Мелания Тръмп озари Вашингтон с коледни светлини</p>

Мелания Тръмп запали коледното дърво пред Белия дом

Любопитно Преди 1 час

Събитието беше придружено от изпълнения на рок легендите „Бийч Бойс“

Путин обсъжда търговските отношения с Моди в Делхи

Путин обсъжда търговските отношения с Моди в Делхи

Свят Преди 1 час

Путин е на първото си посещение в Индия от четири години насам

Лондон разглежда прехвърляне на замразени руски активи в полза на Киев

Лондон разглежда прехвърляне на замразени руски активи в полза на Киев

Свят Преди 1 час

Тези средства ще покрият над две трети от финансовите нужди на Киев за следващите две години

Високопоставен началник: Държавите от НАТО трябва да са готови да отвръщат на хибридни заплахи

Високопоставен началник: Държавите от НАТО трябва да са готови да отвръщат на хибридни заплахи

Свят Преди 2 часа

"Ако Русия се опитва да ни поставя в трудни ситуации, тогава може би има начини и ние да създадем трудности за тях"

<p>Зеленски ще назначи нов началник на канцеларията си &quot;в близко бъдеще&quot;</p>

Зеленски води разговори за нов началник на кабинета след оставката на Ермак

Свят Преди 2 часа

Зеленски каза, че разговорите са били съсредоточени върху това как президентската канцелария ще работи в бъдеще

Дронове са забелязани по маршрута на полета на Зеленски към Ирландия

Дронове са забелязани по маршрута на полета на Зеленски към Ирландия

Свят Преди 2 часа

Безпилотните летателни апарати първоначално са забелязани североизточно от Дъблин, на около 20 км от летището

САЩ удариха кораб с наркотици в Тихия океан, четирима убити

САЩ удариха кораб с наркотици в Тихия океан, четирима убити

Свят Преди 2 часа

От септември американските сили са потопили над 20 кораба, заподозрени в трафик на наркотици, при което са убити повече от 80 души

<p>Започва изплащането на пенсиите и коледните добавки</p>

НОИ започва изплащането на декемврийските пенсии и коледните добавки

България Преди 2 часа

Датата за изплащане на обезщетенията за безработица през този месец е 15 декември

Полша: Агресията на Русия сега надмина тази на СССР през 70-те години на миналия век

Полша: Агресията на Русия сега надмина тази на СССР през 70-те години на миналия век

Свят Преди 2 часа

Радослав Шикорски заяви, че не бива да има място за "тези, които се стремят към империята на злото"

<p>ПП-ДБ внася вот на недоверие срещу кабинета</p>

Въпреки оттеглянето на Бюджет 2026: ПП-ДБ внася вот на недоверие срещу кабинета

България Преди 2 часа

Вотът на недоверие е на тема икономическата политика на правителството

Мери Селест

5 декември: Намерен е най-известният морски призрак

Любопитно Преди 3 часа

Вижте какво се е случило на този ден в историята

,

Как един руски мошеник стана крал на Андора

Свят Преди 3 часа

Той е роден в Руската империя в семейството на скромен чиновник, бил е мошеник, съден за измами в различни страни, но успява да се изкачи на трона в Княжество Андора