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
След напускането на „Дондуков 2“: Президентите получават над 4900 евро месечно, охрана от НСО и офис

След напускането на „Дондуков 2“: Президентите получават над 4900 евро месечно, охрана от НСО и офис

България Преди 2 часа

Важно уточнение е, че тези права отпадат, ако бившият президент бъде избран за вицепрезидент, народен представител или съдия

<p>Федерални агенти застреляха още един човек в Минеаполис</p>

"Поредната ужасна стрелба": Федерални агенти застреляха още един човек в Минеаполис

Свят Преди 3 часа

По информация от здравните власти простреляният е 37-годишен мъж и той е починал от раните си

Доналд Тръмп разкри за тайно оръжие, използвано при ареста на Николас Мадуро

Доналд Тръмп разкри за тайно оръжие, използвано при ареста на Николас Мадуро

Свят Преди 4 часа

„Дискомбобулаторът. Не ми е позволено да говоря за него“, каза Тръмп по време на ексклузивно интервю в Овалния кабинет

Приключи вторият кръг от преговорите между Русия и Украйна в Абу Даби

Приключи вторият кръг от преговорите между Русия и Украйна в Абу Даби

Свят Преди 4 часа

Говорител на правителството на ОАЕ заяви днес, че преговорите между Русия и Украйна в Абу Даби са се фокусирали върху "нерешените елементи" от предложената от САЩ рамка за мир

Тръмп заплаши Канада със 100% мита

Тръмп заплаши Канада със 100% мита

Свят Преди 4 часа

Американският президент изрази опасения, че Пекин може да използва Канада като транзитна зона за заобикаляне на американските мита

ПП даде мандат за коалиция с ДБ за предстоящите избори

ПП даде мандат за коалиция с ДБ за предстоящите избори

България Преди 4 часа

Споразумението следва да бъде сключено до 31 януари

Актьорът Догукан Гюнгьор отстранен от сериала "Шербет от боровинки" заради наркотици

Актьорът Догукан Гюнгьор отстранен от сериала "Шербет от боровинки" заради наркотици

Свят Преди 5 часа

Проби от косата и кръвта на Гюнгьор са разкрили следи от употреба на марихуана и кокаин

Началници на отбраната от 34 страни ще обсъждат сигурността на Западното полукълбо през февруари

Началници на отбраната от 34 страни ще обсъждат сигурността на Западното полукълбо през февруари

Свят Преди 5 часа

Домакин на 11 февруари ще бъде председателят на Обединения комитет на началник-щабовете генерал-лейтенант от военновъздушните сили Дан Кейн

Русия обяви завземането на Старица в Харковска област

Русия обяви завземането на Старица в Харковска област

Свят Преди 6 часа

Руските войски са извършили също така масиран удар през изтеклата нощ срещу украински бази за изстрелване на дронове с голям обсег и енергийни съоръжения

Силни снеговалежи в Афганистан: 61 жертви и стотици ранени за три дни

Силни снеговалежи в Афганистан: 61 жертви и стотици ранени за три дни

Свят Преди 6 часа

110 души са ранени, а 458 къщи са били частично или напълно разрушени

Извънредно положение в 16 щата на САЩ заради огромна зимна буря

Извънредно положение в 16 щата на САЩ заради огромна зимна буря

Свят Преди 6 часа

Хиляди започнаха да се презапасяват с храна, вода и стоки от първа необходимост

Почина легендата на Ловешкия театър Стоян Георгиев

Почина легендата на Ловешкия театър Стоян Георгиев

България Преди 6 часа

Актьорът е починал на 78 години в Ловеч

Пампорово

Парламентарната комисия по туризъм с изнесено заседание в Пампорово

България Преди 6 часа

Очакванията на хотелиерите са цените в хотелите в планинските курорти да нараснат с около 10%, а в заведенията за хранене – между 7 и 10% в периода от януари до края на април

Иран екзекутира двама за атентат на "Ислямска държава" от 2023 г.

Иран екзекутира двама за атентат на "Ислямска държава" от 2023 г.

Свят Преди 7 часа

При взрива в автобус, пътуващ от Техеран към западната провинция Илам на границата с Ирак, е загинало малко дете, а няколко други пътници са били ранени

Експлозия в тайна лаборатория за кокаин в Колумбия уби 7 души

Експлозия в тайна лаборатория за кокаин в Колумбия уби 7 души

Свят Преди 7 часа

Според предварителното разследване по време на производствения процес на наркотика се е взривила газова бутилка

Силни земетресения в Турция: 5.1 по Рихтер разтърси Съндъргъ

Силни земетресения в Турция: 5.1 по Рихтер разтърси Съндъргъ

Свят Преди 7 часа

Няма данни за пострадали хора и щети, но земетресенията са предизвикали силна паника сред населението