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 суеверие президентът на Аржентина няма да гледа финала на живо

От суеверие президентът на Аржентина няма да гледа финала на живо

Любопитно Преди 2 часа

Той добави, че дори има специално яке, с което гледа мачовете

Демерджиев алармира в САЩ за заобикаляне на санкциите „Магнитски“ в България

Демерджиев алармира в САЩ за заобикаляне на санкциите „Магнитски“ в България

Свят Преди 3 часа

Демерджиев: Ще запознаем с тази информация и Департамента по правосъдие

Мъж на 44 години почина след арест във Варна

Мъж на 44 години почина след арест във Варна

България Преди 3 часа

Предстои да бъде установена причината за смъртта му, както и законосъобразността на полицейските действия

Седем неща, които не бива да правите, когато се храните в Италия

Седем неща, които не бива да правите, когато се храните в Италия

Любопитно Преди 4 часа

Италианската кулинарна култура е изпълнена с неписани правила, които гарантират перфектното удоволствие от храната. Разберете кои са най-големите грешки, които чужденците неволно допускат, от избора на кафе до смесването на несъвместими вкусове

ЕК с критичен за България доклад за върховенството на закона

ЕК с критичен за България доклад за върховенството на закона

България Преди 4 часа

По четири препоръки за реформи напредък липсва

ВАС отхвърли жалба срещу прокурор Емилия Русинова

ВАС отхвърли жалба срещу прокурор Емилия Русинова

България Преди 4 часа

Към момента на проведения избор от ПК на ВСС Русинова няма наложени дисциплинарни наказания

Народни представители от ПП ГЕРБ дават изявление пред медиите в Народното Събрание. На снимката (от ляво надясно): Даниел Митов, Георг Георгиев

ГЕРБ опроверга Радев за Киевската декларация

България Преди 4 часа

Митов: Подобен тип документи не се подписват физически на място

Народни представители от ПГ „Демократична България“ дават изявление пред медиите в Народното събрание. На снимката (от ляво надясно): Атанас Атанасов, Ивайло Мирчев и Божидар Божанов.

ДБ призова Йотова да свика КСНС за геополитическите рискове пред страната

България Преди 5 часа

От ДБ посочиха като повод противоречивите сигнали около Киевската декларация

Имотният данък може да се вдигне с до 30%

Имотният данък може да се вдигне с до 30%

Парите ни Преди 5 часа

Подготвя се актуализация на данъчните оценки, но новата формула и размерът на увеличението още не са определени

Близо 1000 фирми са влезли в процедура по несъстоятелност за три месеца, като най-много са случаите в търговията и ремонта на автомобили.

Близо 1000 фирми са пред фалит за три месеца

Парите ни Преди 5 часа

Повече от осем на всеки десет случая са в търговията и ремонта на автомобили

Иранска новинарска агенция публикува видео, озаглавено "Къде да убием Тръмп?"

Иранска новинарска агенция публикува видео, озаглавено "Къде да убием Тръмп?"

Свят Преди 5 часа

Видеото показва маршрута, по който кортежът на Доналд Тръмп минава на път за имението му във Флорида "Мар-а-Лаго".

Никола Цолов

Никола Цолов с най-добро време в тренировката преди Гран при на Белгия във Формула 2

България Преди 5 часа

Българският пилот на Кампос Рейсинг оглави класирането на „Спа-Франкоршан“ преди квалификацията

Космос

Сърбия се присъедини към космическата програма „Артемида“

Свят Преди 6 часа

„Артемида“ е международна програма за пилотирани и роботизирани космически полети, ръководена от американската космическа агенция НАСА

Иран удари американски самолети и запали електроцентрала в Кувейт

Иран удари американски самолети и запали електроцентрала в Кувейт

Свят Преди 6 часа

Техеран твърди, че е унищожил самолети в Йордания, а кувейтските власти потвърдиха поражения по енергийна инфраструктура

Винаги една крачка напред: Вижте класацията на най-хитрите зодии

Винаги една крачка напред: Вижте класацията на най-хитрите зодии

Любопитно Преди 6 часа

Астролозите смятат, че някои зодиакални знаци са по-добри от други в анализирането на ситуации, бързото адаптиране към промените и това да бъдат една крачка напред