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
<p>За първи път: Николай Младенов се обърна към Съвета за сигурност на ООН</p>

Младенов пред Съвета за сигурност на ООН: Разоръжаването в Газа е единственият път напред

България Преди 10 минути

В първото си изказване като Върховен представител за Газа той очерта рамка за бъдещето на региона и предупреди за риска от нова ескалация

Намериха тефтери с имена и 24 500 евро при акция във Вълчедръм

Намериха тефтери с имена и 24 500 евро при акция във Вълчедръм

България Преди 20 минути

Полицейските операции срещу нарушения на изборното законодателство и престъпления, свързани с политическите права на гражданите, продължават

Не е просто умора: Пет ключови знака, че психиката ви е на ръба

Не е просто умора: Пет ключови знака, че психиката ви е на ръба

Любопитно Преди 1 час

Опитайте се да прочетете тези 20 фрази без да се шегувате и смеете – ще се изненадате колко зловещо всъщност звучат

Тръмп призова унгарците да гласуват за Орбан

Тръмп призова унгарците да гласуват за Орбан

Свят Преди 1 час

Президентът на САЩ подчерта, че му дава „пълна и безусловна подкрепа“ за нов мандат начело на унгарското правителство

България и Турция обсъждат нови мерки по границата заради ситуацията в Близкия изток

България и Турция обсъждат нови мерки по границата заради ситуацията в Близкия изток

България Преди 1 час

Към момента няма данни за засилване на вълната от нелегално преминаващи, но въпреки това се подготвят превантивни действия

Дронове поразиха резервоар за гориво на летището в Кувейт, избухна пожар

Дронове поразиха резервоар за гориво на летището в Кувейт, избухна пожар

Свят Преди 1 час

Според първоначалната информация щетите са само материални и няма жертви

<p>Изборите в Дания: Партията на премиера Мете Фредериксен спечели вота</p>

Изборите в Дания: Партията на премиера Мете Фредериксен спечели вота, но не получи мнозинство

Свят Преди 1 час

С 21,9% от гласовете, социалдемократите отбелязват най-слабия си резултат от повече от век

Нов опит за старт на делото срещу бившия зам.-кмет на София Никола Барбутов

Нов опит за старт на делото срещу бившия зам.-кмет на София Никола Барбутов

България Преди 2 часа

Срещу него са повдигнати обвинения за участие в организирана престъпна група, както и за злоупотреба със служебно положение

Благовещение е! Защо на 25 март задължително трябва да излезете с пари в джоба и сити

Благовещение е! Защо на 25 март задължително трябва да излезете с пари в джоба и сити

България Преди 2 часа

Защо трябва да излезете с пари в джоба, как да разгадаете съдбата си чрез първия щъркел и кои са строгите забрани на този „благ“ ден, за да не ви застигне зло

Поскъпването на горивата: Кабинетът решава за обезщетенията

Поскъпването на горивата: Кабинетът решава за обезщетенията

България Преди 2 часа

Предвижда се помощта да бъде в размер на 20 евро и да се изплаща по банков път на граждани с месечен брутен доход до 652 евро

Гръцко лято без излишни разходи: Кои са най-изгодните острови за 2026 година?

Гръцко лято без излишни разходи: Кои са най-изгодните острови за 2026 година?

Любопитно Преди 2 часа

Ново изследване разбива митовете за скъпите дестинации: Санторини и Миконос се оказват по-достъпни от Крит, а Кефалония е абсолютният шампион по ниски цени

Митът за витамин C: Помага ли наистина срещу настинка и грип?

Митът за витамин C: Помага ли наистина срещу настинка и грип?

Любопитно Преди 2 часа

Той е най-известната добавка в света, но науката е категорична – масовото му приемане често е излишно, а в големи дози може дори да навреди на организма

25 март: Черното Благовещение, когато огънят погълна величието

25 март: Черното Благовещение, когато огънят погълна величието

Любопитно Преди 2 часа

Вижте какво се е случило на този ден в историята

Ракета падна в иранската АЕЦ в Бушер

Ракета падна в иранската АЕЦ в Бушер

Свят Преди 10 часа

Атаката, която се случила тази вечер, не е причинила щети

Русия забрани протести срещу блокиране на мобилни и социални мрежи

Русия забрани протести срещу блокиране на мобилни и социални мрежи

Свят Преди 10 часа

Надеждин обвини властите в нарушение на Конституцията

Израел: Ударихме най-важния завод за експлозиви в Иран

Израел: Ударихме най-важния завод за експлозиви в Иран

Свят Преди 11 часа

Израел добави, че военновъздушните му сили са ударили десетки цели в Иран