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
Японските ракети уплашиха Източна Азия

Японските ракети уплашиха Източна Азия

Свят Преди 7 часа

Токио засилва трупането на военен потенциал

Затвориха плаж "Изток" в Свети Влас заради фекални води

Затвориха плаж "Изток" в Свети Влас заради фекални води

България Преди 8 часа

Ще съставят акт за нерегламентирано заустване на непречистени отпадъчни води в Черно море

Пожарът от взривения склад с боеприпаси пламна отново

Пожарът от взривения склад с боеприпаси пламна отново

България Преди 10 часа

Предстои обезвреждане на установени опасни взривни вещества в района

Отстраниха 27-килограмов тумор от жена в София

Отстраниха 27-килограмов тумор от жена в София

България Преди 11 часа

Пациентката първоначално не потърсила медицинска помощ заради страх от оперативна интервенция

Историческо - Ливан премахна смъртното наказание

Историческо - Ливан премахна смъртното наказание

Свят Преди 12 часа

Така Ливан става първата държава с основно арабско население без екзекуции

Новият механизъм за минималната заплата трябва да съчетае покупателната способност и издръжката на живот с движението на възнагражденията и производителността на труда.

Как ще се определя минималната заплата от 2027 г.

Парите ни Преди 12 часа

Правителството, синдикатите и работодателите се разбраха за критериите, но преговорите за новия механизъм продължават

Българка даде шанс за живот на трима в Германия

Българка даде шанс за живот на трима в Германия

България Преди 12 часа

От Министерството на здравеопазването и ИАМН изразяват своята най-дълбока признателност и поклон пред близките на починалата жена

Задържаха варненец за блудство с момче в Своге

Задържаха варненец за блудство с момче в Своге

България Преди 13 часа

Той е използвал заплахи, за да принуди жертвата

В Унгария избраха нов президент

В Унгария избраха нов президент

Свят Преди 13 часа

73-годишният юрист Андраш Бака беше избран с тайно гласуване със 140 гласа „за“

Над 179 000 души работят по трудов договор на 4 часа дневно, показват данните на НАП, поискани след споровете около новото изчисляване на трудовия стаж.

Колко хора ще засегне новото правило за трудовия стаж при работа на 4 часа

Парите ни Преди 13 часа

Промяната вече е оспорена пред Конституционния съд

Младежи от групата, винена за убийството на Георги Кузев, пребили чужденци и се снимали

Младежи от групата, винена за убийството на Георги Кузев, пребили чужденци и се снимали

България Преди 13 часа

Престъплението е разкрито при разследването на убийството на Младежкия хълм

<p>АЕЦ &quot;Козлодуй&quot; с превантивни мерки заради Дунав, блоковете работят по график</p>

АЕЦ "Козлодуй" с превантивни мерки заради нивото на река Дунав, блоковете работят по график

България Преди 14 часа

Екипите следят денонощно нивото на реката и почистват съоръженията за охлаждащата вода

Жена е тежко ранена, повлече я струя от самолет

Жена е тежко ранена, повлече я струя от самолет

Свят Преди 14 часа

52-годишната жена е получила тежка черепно-мозъчна травма

Голямата компания отблизо – първите впечатления на стажантите във Vivacom

Голямата компания отблизо – първите впечатления на стажантите във Vivacom

Любопитно Преди 14 часа

Реални проекти, подкрепящи екипи и свободата да учиш превръщат първите седмици в професионално приключение

Удариха кораб край Йемен, има жертви

Удариха кораб край Йемен, има жертви

Свят Преди 14 часа

Това съобщи британската Служба за морски търговски операции