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

-Гинче, сипи една ракия. -Каква ракия, Киро, 8 часа сутринта е. -То да не е антибиотик, че да се пие по часове.  
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
<p>Силви Кирилов: Няма да допусна Детската болница да стане заложник на политически интриги</p>

Силви Кирилов: Няма да позволя Детската болница да бъде заложник на политически сметки и интриги

България Преди 56 минути

Лъжа е, че строим златна болница за 1 млрд. вместо за 100 милиона лева, коментира здравният министър

Тежка катастрофа в Асеновград, загина моторист

Тежка катастрофа в Асеновград, загина моторист

България Преди 2 часа

Сигналът на тел. 112 е подаден в 7.30 ч. в неделя

<p>Как да&nbsp;предотвратим<strong> </strong>риска от<strong> <span style="color:#009900;">стомашни неразположения</span> </strong>през летните месеци</p>

Безопасно хранене през летните месеци: Министерството на здравеопазването с препоръки

България Преди 3 часа

Как да предотвратим риска от стомашни неразположения

Честваме празника Събор на св. архангел Гавриил, какво трябва да знаем

Честваме празника Събор на св. архангел Гавриил, какво трябва да знаем

Любопитно Преди 4 часа

В този ден се почита и паметта на светите отци от шестте Вселенски събора

Най-малко шестима загинали при руски удари в Украйна

Най-малко шестима загинали при руски удари в Украйна

Свят Преди 4 часа

При атаката са били използвани повече от 620 ракети и дронове

Макрон: ЕС трябва да се подготви за ответни мерки срещу митата на Тръмп

Макрон: ЕС трябва да се подготви за ответни мерки срещу митата на Тръмп

Свят Преди 5 часа

САЩ заплашиха с мита от 30% върху вноса на стоки от ЕС

<p>Проливни дъждове предизвикаха наводнения в Испания</p>

Проливни дъждове предизвикаха наводнения в Испания, двама души са в неизвестност

Свят Преди 5 часа

Самолет, излетял от летището в Барселона за САЩ, е трябвало да се върне обратно на пистата след повреда заради градушка

<p>Нови открития пренаписват историята на Марс</p>

Хиляди километри древни речни корита на Марс пренаписват историята му

Любопитно Преди 5 часа

"Това, което прави това откритие толкова важно, е фактът, че регионът дълго време се смяташе за безводен“

.

Джамии за Балканите: Как Турция разширява влиянието си

Свят Преди 5 часа

След като измести Саудитска Арабия, Турция вече е лидер във финансирането на новостроящи се джамии в страните от Западните Балкани

<p>13 юли: Русия настоява и съдбата на България е решена без българи</p>

13 юли: Русия настоява и съдбата на България е решена без българи

Любопитно Преди 5 часа

Вижте какво се е случило на този ден в историята

Внимание, шофьори! Интензивен трафик на ГКПП "Калотина" и "Капитан Андреево"

Внимание, шофьори! Интензивен трафик на ГКПП "Калотина" и "Капитан Андреево"

България Преди 5 часа

На границата с Румъния движението е нормално на граничните контролно-пропускателни пунктове

<p>Очаква ни гореща неделя</p>

Очаква ни гореща неделя: Термометрите скачат до 37°

България Преди 5 часа

След обяд над планинските райони ще има временни увеличения на облачността, но ще е почти без валежи

Наталия Киселова: Да не изпадаме в крайности за арестите

Наталия Киселова: Да не изпадаме в крайности за арестите

България Преди 13 часа

Тя посочи, че противниците на влизането в еврозоната вече говорят за излизане въобще от Европейския съюз

„Обнови Европа” в ЕП осъди ареста на Благомир Коцев

„Обнови Европа” в ЕП осъди ареста на Благомир Коцев

Свят Преди 14 часа

Този арест е политическо преследване и опасна злоупотреба с държавната власт срещу опозицията, се казва в позиция

Зеленски: Путин не е човешко същество

Зеленски: Путин не е човешко същество

Свят Преди 15 часа

Украинският президент е имал дълга среща с Путин във Франция

Какво се чува в аудиозаписа с Пламенка Димитрова

Какво се чува в аудиозаписа с Пламенка Димитрова

България Преди 15 часа

Димитрова: Категорично твърдя и заявявам, че това е моят глас