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
Съдът в Ловеч оправда бившия кмет Минчо Казанджиев

Съдът в Ловеч оправда бившия кмет Минчо Казанджиев

България Преди 33 минути

Оправдателна присъда получи и Тотка Симеонова

Освободиха Пастор от ЦСКА от ареста, осъден е условно

Освободиха Пастор от ЦСКА от ареста, осъден е условно

България Преди 1 час

Той ще трябва да заплати и около 31 хил. евро

Източник: Принц Уилям смята Каръл Мидълтън за негова "втора майка“

Източник: Принц Уилям смята Каръл Мидълтън за негова "втора майка“

Любопитно Преди 1 час

„Уилям винаги е имал добри отношения с родителите на Кейт, но особено с майка ѝ, Каръл“, разкри бивш кралски иконом на кралското семейство

Мъж от Оряхово прегази човек и избяга

Мъж от Оряхово прегази човек и избяга

България Преди 1 час

Няколко часа по-късно е получено съобщение, че прегазеният е починал

Мъж уби пет души с чук и брадва в Украйна

Мъж уби пет души с чук и брадва в Украйна

Свят Преди 2 часа

Мотивът за атаката, станала рано тази сутрин, все още не е ясен

"Уау, сериозно ли?": Марго Роби разкри за обиден подарък от колега актьор

"Уау, сериозно ли?": Марго Роби разкри за обиден подарък от колега актьор

Любопитно Преди 2 часа

Марго Роби разкрива, че в началото на кариерата си е получила обиден и непоискан подарък от колега актьор – книга, която ѝ намеквала, че трябва да яде по-малко и да отслабне

Търсят свидетели - 79-годишен насилил над 89 деца

Търсят свидетели - 79-годишен насилил над 89 деца

Свят Преди 2 часа

Случаят се разглежда от прокуратурата в Гренобъл, Франция

Иран предупреди САЩ

Иран предупреди САЩ

Свят Преди 2 часа

От Америка зависи да реши да действа независимо от разрушителните натиск и влияния

Макрон: ЕС трябва да започне пряк диалог с Путин

Макрон: ЕС трябва да започне пряк диалог с Путин

Свят Преди 2 часа

Неотдавна съветникът по външна политика на Макрон Еманюел Бон посети Москва

Българин, опитал да убие бившата си жена в Германия с чук, ще лежи в български затвор

Българин, опитал да убие бившата си жена в Германия с чук, ще лежи в български затвор

България Преди 2 часа

Решението на Апелативен съд – Бургас е окончателно.

"50 нюанса бежово": Какво каза критик за филма "Мелания"

"50 нюанса бежово": Какво каза критик за филма "Мелания"

Свят Преди 2 часа

"Близо два часа по-късно, единственото хубаво нещо, което мога да кажа за Мелания Тръмп с някаква сигурност, е, че има хубава коса", пише журналиста Кимбърли Бонд

„Майната ти, любов“ е най-гледаният български филм за уикенда

„Майната ти, любов“ е най-гледаният български филм за уикенда

Любопитно Преди 2 часа

Романтичният филм на режисьора Исидор Карадимов продължава прожекциите си в кината в цялата страна

Терзиев: Поисках оставката на директора на „Столичен автотранспорт“

Терзиев: Поисках оставката на директора на „Столичен автотранспорт“

България Преди 2 часа

Терзиев: В чий джоб отиват 4 млн. евро комисионна по договор?

Зловещата тайна на една от най-богатите династии за алкохол: Наследникът, който купи смъртта на дете, за да я нарисува

Зловещата тайна на една от най-богатите династии за алкохол: Наследникът, който купи смъртта на дете, за да я нарисува

Свят Преди 2 часа

По време на пътуване до Африка през 80-те години на XIX век Джеймсън купува 10-годишно момиче от търговец на роби и го предава на канибали, за да наблюдава как го убиват и изяждат

Стармър, Макрон и Мерц се срещат със Зеленски в Лондон.

Неочакваната оставка на шефа на Банката на Франция поражда подозрения сред опонентите на Макрон

Свят Преди 3 часа

Напускането на гуверньора дава възможност на френския президент да обезпечи централната банка срещу евентуално правителство на крайната десница.

Русия задържа още един за атентата срещу ген. Алексеев

Русия задържа още един за атентата срещу ген. Алексеев

Свят Преди 3 часа

Според ФСС Павел Васин, е бил вербуван от непосредствения извършител на престъплението