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
Зеленски: Кучето на Лукашенко има повече права от народа на Беларус

Зеленски: Кучето на Лукашенко има повече права от народа на Беларус

Свят Преди 1 час

Той добави, че Беларус е имал възможност да промени това, визирайки мирните протести през 2020 година

Задържаха общински съветник от София за участие в организирана престъпна група

Задържаха общински съветник от София за участие в организирана престъпна група

България Преди 1 час

Антон Бранков положи клетва като съветник едва преди няколко дни

Зеленски: Документът за гаранции за сигурност от САЩ е готов, Русия избягва мир

Зеленски: Документът за гаранции за сигурност от САЩ е готов, Русия избягва мир

Свят Преди 3 часа

Документът е 100% готов и чакаме нашите партньори да потвърдят датата и мястото, където ще го подпишем“, каза Зеленски на пресконференция във Вилнюс по време на посещението си в столицата на Литва

Автобус от България изгоря на ГКПП "Капъкуле", няма пострадали

Автобус от България изгоря на ГКПП "Капъкуле", няма пострадали

България Преди 4 часа

Автобусът пътувал за турския град Измир

Ромски фамилии се сбиха с тръби пред полицията в Горна Оряховица (ВИДЕО)

Ромски фамилии се сбиха с тръби пред полицията в Горна Оряховица (ВИДЕО)

България Преди 5 часа

Наложило се е фамилиите да бъдат отделени една от друга с полицейски кордон

Осем български звезди се борят за "Евровизия 2026"

Осем български звезди се борят за "Евровизия 2026"

България Преди 5 часа

Керана и Космонавтите, Михаела Маринова, Молец, DARA, MONA, Preyah, Роксана и Innerglow имат еднакъв брой точки

Германски полицай: "Криптокралицата" Ружа Игнатова може да е жива

Германски полицай: "Криптокралицата" Ружа Игнатова може да е жива

България Преди 5 часа

Последно Игнатова е видяна да се качва на самолет от София за Атина и оттогава не е забелязвана

Фен на Левски "София Запад" е загинал на фронта в Украйна

Фен на Левски "София Запад" е загинал на фронта в Украйна

Свят Преди 6 часа

От коментарите става ясно, че Мишо се е сражавал на страната на Киев в конфликта

Сблъсъци в Тирана: Десетки задържани, ранени полицаи

Сблъсъци в Тирана: Десетки задържани, ранени полицаи

Свят Преди 6 часа

По данни на властите са задържани десетки участници в безредиците, а трима полицаи са били ранени

Италия изрази възмущение от освобождаването на собственика на бара в Кран Монтана

Италия изрази възмущение от освобождаването на собственика на бара в Кран Монтана

Свят Преди 6 часа

Пожарът, избухнал в ранните часове на 1 януари в бар, пълен с тийнейджъри, в швейцарския ски курорт Кран Монтана, отне живота на 40 души, сред които шестима италиански граждани, а над 100 бяха ранени

Генералният директор на СЗО Тедрос Аданом Гебрейесус

СЗО: Причините на САЩ за оттегляне са погрешни – светът е по-малко сигурен

Свят Преди 6 часа

В изявление СЗО отговори за първи път подробно на обвиненията, отправени от администрацията на президента Доналд Тръмп, след като САЩ официално се оттеглиха от организацията по-рано тази седмица

Столична община: Продължава сметосъбирането в "Слатина", "Подуяне" и "Люлин"

Столична община: Продължава сметосъбирането в "Слатина", "Подуяне" и "Люлин"

България Преди 6 часа

На терен се работи с фокус върху вътрешноквартални улици и тези с масов градски транспорт

Кремъл: Русия няма да води разговори с Кая Калас и ще изчака тя да напусне поста си

Кремъл: Русия няма да води разговори с Кая Калас и ще изчака тя да напусне поста си

Свят Преди 7 часа

Междувременно Кремъл съобщи, че руските въоръжени сили внимателно следят плановете на САЩ за създаване на противоракетен отбранителен щит "Златен купол"

Президентът на Египет Абдел Фатах Ас-Сиси

Египетският президент предупреждава за огромна мигрантска вълна към Европа от Газа

Свят Преди 7 часа

Египет определя като "червена линия” разселването на палестинци от земите им, дори и под формата на временно преселване

Куба обяви военна готовност за възпиране на евентуална агресия от САЩ

Куба обяви военна готовност за възпиране на евентуална агресия от САЩ

Свят Преди 7 часа

Това заяви президентът на страната Мигел Диас-Канел