7

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

Коментари 7
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

7 коментара
 
Дете пита баща си: — Тате, като беше малък имаше ли компютър? — Не – отговаря бащата. — Джиесем? — Тате, а динозавър виждал ли си?
Прочети целия
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
Снежна буря в Истанбул отмени полети и затвори Босфора

Снежна буря в Истанбул отмени полети и затвори Босфора

Свят Преди 1 час

Според прогнозите се очаква на места в района да се натрупа до 40 см снежна покривка

19-годишен сириец е заподозреният за атаката при Мемориала на Холокоста в Берлин

19-годишен сириец е заподозреният за атаката при Мемориала на Холокоста в Берлин

Свят Преди 2 часа

Тридесетгодишен испански турист бе тежко ранен при нападението

Германия засилва присъствието си в Балтийско море с нови патрулни кораби

Германия засилва присъствието си в Балтийско море с нови патрулни кораби

Свят Преди 2 часа

НАТО и ЕС подозират саботаж от страна на Русия и Китай, които официално отхвърлят обвиненията

Официално: Разводът между Дженифър Лопес и Бен Афлек вече е факт

Официално: Разводът между Дженифър Лопес и Бен Афлек вече е факт

Любопитно Преди 4 часа

Съдия от Лос Анджелис одобри споразумението им за раздяла от 6 януари

„Поход на надеждата” в подкрепа на хора с редки болести

„Поход на надеждата” в подкрепа на хора с редки болести

България Преди 4 часа

В България близо 370 000 души живеят с редки заболявания

.

Почти не се разболяват: Дълголетниците на гръцкия остров Икария

Любопитно Преди 4 часа

На гръцкия остров Икария хората пият две питиета и почти нямат болести, включително деменция

Финансовото министерство с опровержение към Асен Василев за нов държавен самолет

Финансовото министерство с опровержение към Асен Василев за нов държавен самолет

България Преди 5 часа

Според ведомството твърдението му за покупката е манипулация

<p>Мицкоски: Не е честно една държава да се меси в РС Македония и да спира пътя ѝ към ЕС</p>

Мицкоски в САЩ: Не е честно една държава да се меси в РС Македония и да спира пътя ѝ към ЕС

Свят Преди 5 часа

Той коментира речта на вицепрезидента на САЩ Джей Ди Ванс на Мюнхенската конференция по сигурността

Германия предупреди за руска дезинформация, целяща да повлияе върху изборите

Германия предупреди за руска дезинформация, целяща да повлияе върху изборите

Свят Преди 5 часа

Предсрочният парламентарен вот ще се проведе в неделя

Ключови избори в Германия: Как работи избирателната система в Бундестага

Ключови избори в Германия: Как работи избирателната система в Бундестага

Свят Преди 5 часа

От вота също така зависи, макар и косвено, кой ще бъде новият канцлер на страната

Рокади в ръководствата на БДЖ

Рокади в ръководствата на БДЖ

България Преди 5 часа

Министърът на транспорта е освободил Георги Друмев като директор на БДЖ и Юлия Милкова като член на Съвета на директорите

<p>&quot;Тръмп е импровизатор, няма никакъв план&quot;</p>

"Тръмп е импровизатор": Руснаците за нахлуването в Украйна, три години по-късно

Свят Преди 6 часа

"За съжаление американският държавен глава няма никакъв план"

Акция срещу наркоразпространението в София, има арестувани

Акция срещу наркоразпространението в София, има арестувани

България Преди 6 часа

Сред задържаните са двама младежи на 19 и на 20 години

Верижна катастрофа на Подбалканския път

Верижна катастрофа на Подбалканския път

България Преди 6 часа

Ударили са се четири автомобила

Тийнейджър е арестуван за нападението с граната във Франция

Тийнейджър е арестуван за нападението с граната във Франция

Свят Преди 6 часа

17-годишният бил задържан във връзка с друг случай в Гренобъл - за опит за убийство

"Хамас" освободи още трима заложници

"Хамас" освободи още трима заложници

Свят Преди 7 часа

Те бяха предадени на Червения кръст в бежанския лагер Нусейрат