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

Жена към детето: - Иванчо, донеси ми мамо десет чинии, че искам да питам нещо баща ти!
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
Бившият принц Андрю e лишен от поредната кралска привилегия

Бившият принц Андрю e лишен от поредната кралска привилегия

Свят Преди 16 минути

Последиците от скандала "Епстийн" продължават да влияят на бившия принц Андрю, който е лишен от разрешителното си за огнестрелни оръжия

„Епизод 365“ в „Темата на NOVA“

„Епизод 365“ в „Темата на NOVA“

Любопитно Преди 28 минути

Не пропускайте тази събота и неделя след централната емисия новини

Путин потвърди твърдата си подкрепа за Сирия

Путин потвърди твърдата си подкрепа за Сирия

Свят Преди 53 минути

Сирийските министри на външните работи и на отбраната се срещнаха с руския държавен глава в Москва

След "обира на века": Лувърът постави метални решетки над прозорците си

След "обира на века": Лувърът постави метални решетки над прозорците си

Свят Преди 1 час

„Това е една от спешните мерки, взети след кражбата“, каза заместник-администраторът на музея Франсис Щайнбок

<p>Патриарх Даниил оглавява вечерната служба за Бъдни вечер</p>

Патриарх Даниил ще възглави празничното вечерно богослужение за Бъдни вечер в катедралата „Св. Александър Невски“

България Преди 1 час

На този ден християните се подготвят духовно: чрез пост, изповед и молитва да приемат светото Причастие и така достойно да посрещнат Христовото Рождество

Експлозия в Москва уби трима души, сред които двама полицаи

Експлозия в Москва уби трима души, сред които двама полицаи

Свят Преди 2 часа

Инцидентът е станал близо до мястото, където тази седмица беше убит висш руски генерал

Тайната на идеално меките медени джинджифилови бисквитки – лесна празнична рецепта

Тайната на идеално меките медени джинджифилови бисквитки – лесна празнична рецепта

Любопитно Преди 2 часа

Споделяме ви лесна и изпитана рецепта за зимни бисквитки, които се приготвят бързо и винаги се получават

Либия обяви тридневен траур след самолетната катастрофа в Турция

Либия обяви тридневен траур след самолетната катастрофа в Турция

Свят Преди 3 часа

При инцидента загинаха висши либийски военни

Извънредна организация по пътищата у нас заради интензивния трафик

Извънредна организация по пътищата у нас заради интензивния трафик

България Преди 3 часа

От АПИ предупреждават шофьорите да тръгват с автомобили, готови за зимни условия

Ефектът „роден дом“: Как семейството отключва детското ни поведение

Ефектът „роден дом“: Как семейството отключва детското ни поведение

Любопитно Преди 3 часа

На поведенческо ниво може да се уловите, че се връщате към стари семейни роли – миротворец, изкупителна жертва, „златното дете“

,

Експерти предупреждават: Kоледните лампички крият сериозен риск от пожар

България Преди 3 часа

Повечето от търговците и огромна част от домакините украсяват за предстоящите празници месец по-рано

,

Дизайнерката Кели Уиърстлър разкри най-добрите съвети за подаръци

Любопитно Преди 3 часа

Ако талантите за подаряване бяха класирани по професия, интериорните дизайнери вероятно щяха да оглавят списъка

Какво да очакваме от смартфоните през 2026 г.

Какво да очакваме от смартфоните през 2026 г.

Технологии Преди 4 часа

Мобилните телефони продължават да са най-популярното и важно устройство за масовия потребител, като догодина ще трябва да се справят с нови предизвикателства за привличане на повече клиенти

Върховният съд на САЩ блокира заповедта на Тръмп за Национална гвардия в Чикаго

Върховният съд на САЩ блокира заповедта на Тръмп за Национална гвардия в Чикаго

Свят Преди 11 часа

Тръмп твърди, че Националната гвардия е необходима за борба с престъпността

Турция изважда лева от валутния си списък

Турция изважда лева от валутния си списък

Свят Преди 12 часа

Причината е преминаването на България към еврото от 1 януари 2026 г.

Хиляди левове се възпламениха в банков клон в Горна Оряховица

Хиляди левове се възпламениха в банков клон в Горна Оряховица

България Преди 12 часа

Това станало, след като мъж внесъл пари с нафталин