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
Илияна Йотова заминава за Азербайджан за Срещата на върха на Световния градски форум

Илияна Йотова заминава за Азербайджан за Срещата на върха на Световния градски форум

България Преди 9 минути

В неделя тя ще проведе двустранна среща с президента Илхам Алиев

<p>Турция предлага изграждането на тръбопровод за гориво към Румъния през България</p>

Турция предлага изграждането на военен тръбопровод за гориво към Румъния през България

Свят Преди 52 минути

Тръбопроводът трябва да осигури енергийните нужди на Източния фланг на НАТО

България или Гърция: Къде пазаруването излиза по-евтино

България или Гърция: Къде пазаруването излиза по-евтино

България Преди 2 часа

Сравнение на цените в Петрич и Северна Гърция показва минимална разлика в сметката

Русия съди легендарна лекоатлетка, противничка на Путин, за 80 евро

Русия съди легендарна лекоатлетка, противничка на Путин, за 80 евро

Свят Преди 2 часа

Основание за тези действия са документи от съда в Волгоград

<p>ФБР предлага 200 000 долара награда за бивша служителка на ВВС на САЩ</p>

ФБР предлага 200 000 долара награда за бивша служителка на ВВС на САЩ, дезертирала в Иран

Свят Преди 3 часа

Моника Уит е обвинена в шпионаж и предаване на класифицирана информация на иранското правителство.

Мъж е с изгаряния и травми по лицето след инцидент с котел в Костенковци

Мъж е с изгаряния и травми по лицето след инцидент с котел в Костенковци

Свят Преди 4 часа

Пострадалият е откаран в МБАЛ – Габрово, а впоследствие транспортиран в УМБАЛСМ "Н. И. Пирогов" София

Много шум за нищо – какво постигна Тръмп в Китай

Много шум за нищо – какво постигна Тръмп в Китай

Свят Преди 4 часа

Търговски сделки на фона на продължаващата война в Иран и противоречията относно Тайван – затоплят ли се отношенията между САЩ и Китай

"Шамар в лицето": Републиканци критикуват Пентагона за решението за Полша

"Шамар в лицето": Републиканци критикуват Пентагона за решението за Полша

Свят Преди 5 часа

Висши представители на американската армия също изглежда са били изненадани от внезапното решение на администрацията

<p>Акула уби мъж край остров Ротнест</p>

Акула уби мъж край остров Ротнест в Западна Австралия

Свят Преди 5 часа

Спасителни екипи не са успели да го реанимират, полицията разследва инцидента

Катастрофа затруднява движението на АМ „Хемус“ в посока Варна

Катастрофа затруднява движението на АМ „Хемус“ в посока Варна

България Преди 5 часа

Променена е организацията на трафика при 9-ия километър, като автомобилите се пропускат по изпреварващата лента.

<p>САЩ са ликвидирали втория човек в йерархията на &quot;Ислямска държава&quot;</p>

Тръмп: САЩ ликвидираха втория човек в йерархията на "Ислямска държава"

Свят Преди 5 часа

Абу Билал ал Мануки е бил убит при съвместна военна операция на Съединените щати и Нигерия

Заради фалшиви срокове на годност: БАБХ унищожава почти тон био храни

Заради фалшиви срокове на годност: БАБХ унищожава почти тон био храни

България Преди 6 часа

Причините са от манипулиране на срокове на годност и липса на проследимост до съхранение на продукти с изтекла годност заедно с годни

<p>Тръмп и Си Цзинпин с &quot;нов етап&quot; в отношенията, но останаха дълбоки разногласия (ОБЗОР)</p>

Между топовните салюти, чая и розите: Тръмп и Си Цзинпин с "нов етап" в отношенията, останаха дълбоки разногласия

Свят Преди 6 часа

Визитата бе белязана от тържествени церемонии и дипломатически жестове, докато ключовите конфликти между Вашингтон и Пекин останаха нерешени

Два дни, посветени на родителството: Форумът на „Ох, на мама“ стартира в НДК с нови знания и изненади

Два дни, посветени на родителството: Форумът на „Ох, на мама“ стартира в НДК с нови знания и изненади

Любопитно Преди 6 часа

Местата за лекционната програма бяха изчерпани дни преди старта, но експо зоната ще посрещне всички с богато разнообразие

Дара излиза на големия финал на Евровизия 2026

Дара излиза на големия финал на Евровизия 2026

България Преди 6 часа

Българската певица откри втория полуфинал на конкурса във Виена с песента "Бангаранга"