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
Арест в Швеция на съпруг, че дал съпругата си на 120 мъже

Арест в Швеция на съпруг, че дал съпругата си на 120 мъже

Свят Преди 3 часа

Към момента са повдигнати обвинения на двама предполагаеми клиенти

Българин е обвинен в убийство в затвор в Гърция

Българин е обвинен в убийство в затвор в Гърция

Свят Преди 4 часа

Сред посочените свидетели е и осъденият престъпник Алкет Ризай

Зеленски би тревога: Русия готви масиран удар

Зеленски би тревога: Русия готви масиран удар

Свят Преди 8 часа

Той подчерта, че „всяка руска ракета е отговор на агресора на призивите за прекратяване на войната“

Снимката е илюстративна

Сензацията "обратен водопад" - какво причинява природния феномен

Любопитно Преди 9 часа

Магически кадри от Индия взривиха мрежата – мощни ветрове превърнаха водната каскада в сюрреалистично зрелище, което противоречи на физиката.

Иля Малинин

„Гнусна онлайн омраза“: Иля Малинин с мощно послание след кошмара на леда

Свят Преди 9 часа

21-годишният състезател е открит относно психичното си здраве и прекъсна мълчанието си в социалните мрежи в понеделник с мощно послание преди предстоящ проект, свързан с психичното здраве

Ужас, откриха мумифицирана жена в Германия, подозират пенсионна измама

Ужас, откриха мумифицирана жена в Германия, подозират пенсионна измама

Свят Преди 9 часа

Аутопсията не е успяла да уточни нито причините, нито датата на смъртта

ЕК, Италия и Гърция пращат наблюдатели в Съвета за мир на Тръмп

ЕК, Италия и Гърция пращат наблюдатели в Съвета за мир на Тръмп

Свят Преди 9 часа

Представителят на ЕК е еврокомисарят за Средиземноморието Дубравка Шуица

Иран демонстрира военна мощ в Ормузкия проток

Иран демонстрира военна мощ в Ормузкия проток

Свят Преди 9 часа

Иран многократно е заплашвал да блокира Ормузкия проток

Вкарват изкуствен интелект в здравеопазването

Вкарват изкуствен интелект в здравеопазването

България Преди 9 часа

В документа са посочени широк спектър от приложения

След жестоката катастрофа, в която кола влетя в автобус, повдигнаха обвинение

След жестоката катастрофа, в която кола влетя в автобус, повдигнаха обвинение

България Преди 10 часа

Обвиняемият е неосъждан и е с мярка за неотклонение задържане под стража

Подсъдимият по делото „Дебора“ осъди Районния съд в Пловдив

Подсъдимият по делото „Дебора“ осъди Районния съд в Пловдив

България Преди 10 часа

Районният съд – Пловдив е осъден да плати на Георги Георгиев 500 евро обезщетение

<p>Откриха мъртва продуцентка&nbsp;на хитов сериал по време на снимки</p>

Трагедия в Атина: Откриха мъртва продуцентката на хитовия сериал „Техеран“ по време на снимки

Свят Преди 10 часа

Тялото на 52-годишната израелка е намерено в хотелската ѝ стая след дни на мълчание; полицията отхвърли версиите за покушение

57 години по късно: Разкриха истината за „изчезналите“ лунни записи на НАСА

57 години по късно: Разкриха истината за „изчезналите“ лунни записи на НАСА

Любопитно Преди 10 часа

Въпреки това, НАСА все още разполага с хиляди часове данни, доказващи, че първото кацане на Луната наистина се е състояло

Заради Епстийн, обиск в Института за арабския свят в Париж

Заради Епстийн, обиск в Института за арабския свят в Париж

Свят Преди 10 часа

Обвиняемият Ланг заяви, че е „спокоен“ въпреки претърсванията

Най-скъпата грешка: Мъж случайно изхвърли 20 златни кюлчета на стойност $140 хил. в боклука

Най-скъпата грешка: Мъж случайно изхвърли 20 златни кюлчета на стойност $140 хил. в боклука

Свят Преди 11 часа

Мъжът осъзнал грешката си на следващия ден и алармирал полицията

Вижте как маскирани подпалват колата на кмета на Бистрица (ВИДЕО)

Вижте как маскирани подпалват колата на кмета на Бистрица (ВИДЕО)

България Преди 11 часа

Камери за наблюдение запечатаха момента, в който двама мъже с мотор заливат с бензин и палят автомобила на Самуил Попов пред дома му