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
От сърдечна операция до бизнес за милиони: Хейли Бийбър за най-трудния си път

От сърдечна операция до бизнес за милиони: Хейли Бийбър за най-трудния си път

Любопитно Преди 1 минута

След инсулт и сърдечна операция, моделът превърна страха в мотивация за създаването на козметичната си империя. Днес Хейли е успешна бизнесдама и щастлива майка, която се радва на първите думи на своя син Джак и на новия си път в живота

Андрей Гюров разговаря с посланика на Германия

Андрей Гюров разговаря с посланика на Германия

България Преди 9 минути

Гюров изрази увереност, че активният диалог с Германия ще продължи да допринася за устойчивото развитие на двустранните отношения

Макрон призова ЕС за натиск над Русия

Макрон призова ЕС за натиск над Русия

Свят Преди 54 минути

Очакват се разговори в близките дни за преодоляване на блокирането на пакета санкции

.

Мечето Падингтън открадна шоуто на наградите БАФТА и разтопи сърцата на публиката

Любопитно Преди 57 минути

Любимото мече влезе в историята като първия анимационен водещ на БАФТА. Падингтън сподели съвета леля Луси за смелостта, призна за инцидент с мармалад върху наградата и отказа да го оближе пред камерите, за да не покаже лоши обноски

САЩ започнаха изтегляне на войските си от Североизточна Сирия

САЩ започнаха изтегляне на войските си от Североизточна Сирия

Свят Преди 1 час

Американските сили напускат база в провинция Хасака и се очаква да се изтеглят напълно до месец.

<p>БАБХ е с&nbsp;нов&nbsp;изпълнителен директор</p>

Д-р Ангел Мавровски e новият изпълнителен директор на БАБХ

България Преди 1 час

Назначението е част от обновяването на ръководния екип с цел повишаване на ефективността и координацията в работата на агенцията

Газ за Европа: Сменя се доставчикът, зависимостта остава?

Газ за Европа: Сменя се доставчикът, зависимостта остава?

Свят Преди 1 час

ЕС планира до 2027 година изцяло да прекрати вноса на газ от Русия заради войната в Украйна

Снимката е илюстративна

Самолет със 180 пътници кацна аварийно заради повреда в Букурещ

Свят Преди 1 час

На борда е имало 180 пътници и 6 души екипаж

<p>Доц. Околийски възстановява д-р Благомир Здравков начело на столичната детска болница</p>

Доц. Михаил Околийски възстановява д-р Благомир Здравков начело на столичната детска болница

България Преди 2 часа

Д-р Здравков заяви, че приема решението с чувство за отговорност и ще продължи да работи за стабилността и развитието на лечебното заведение

<p>Печално известна снимка на Андрю се появи в Лувъра</p>

Снимка на принц Андрю след ареста му беше окачена в Лувъра от активисти и смая посетителите

Свят Преди 2 часа

Бившият опозорен принц беше ескортиран от дома си в Сандрингам от британската полиция миналия четвъртък по подозрение в длъжностно престъпление

<p>Путин размахва ядрения щит - Русия няма да отстъпи</p>

Путин: Развитието на ядрената триада е абсолютен приоритет за Русия

Свят Преди 2 часа

Руският президент заяви, че страната ще модернизира армията и ще засилва стратегическото възпиране.

Кола пламна в движение на АМ "Тракия"

Кола пламна в движение на АМ "Тракия"

България Преди 2 часа

Запален автомобил

Майка на три деца изчезна преди 24 години – откриха я жива и с нова самоличност

Майка на три деца изчезна преди 24 години – откриха я жива и с нова самоличност

Свят Преди 2 часа

„Тревожното“ изчезване на Смит накара множество агенции в Северна Каролина и Вирджиния, включително ФБР, да търсят майката на три деца

Гръдна (торакална) аневризма на аортата

Тихата заплаха в гърдите: Какво е гръдната аневризма, която уби плувец на 16 г.

България Преди 2 часа

Тя не боли, не дава ясни сигнали и често остава скрита до момента, в който секундите започват да решават съдбата на пациента

Софтуерен „глич“ в сметките за ток: Какво представлява невидимата грешка и как да си върнем парите?

Софтуерен „глич“ в сметките за ток: Какво представлява невидимата грешка и как да си върнем парите?

България Преди 2 часа

Служебният енергиен министър Трайчо Трайков обяви, че внезапни системни аномалии може да са причина за надутите фактури. Научете как компютърният срив обърква тарифите ни и вижте пълния наръчник за действие: как да подадете жалба и по какъв начин държавата ще ни компенсира за надплатеното

<p>&quot;Изборите няма да са честни&quot; - Борисов с остра атака и тежки обвинения</p>

"Изборите няма да са честни" - Бойко Борисов с остра атака и тежки обвинения

Свят Преди 2 часа

По думите му обвиненията за разлом са политическа атака, а ключовите национални цели са изисквали тежки решения