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
Трогателните думи на единствената жена в групата на Калушев: „Вие сте светлината“

Трогателните думи на единствената жена в групата на Калушев: „Вие сте светлината“

България Преди 1 минута

Докато службите разплитат мистерията „Петрохан-Околчица“, Невена Станева – жената, присъстваща в справките на ДАНС и живяла с Ивайло Калушев в Мексико, изпрати жертвите с думите „Вие сте светлината“. На фона на това сбогуване ген. Кирил Радев разкри зловеща версия за „убийства по сценарий“, движени от сексуални нагони и фалшив мит за държавни поръчки

АЕЦ „Козлодуй”

Спират шести блок на АЕЦ „Козлодуй”

България Преди 1 час

Причината е подмяна на дефектирало предпазно мембранно устройство на сепаратор паропрегревател на турбината, която е разположена в конвенционалната, неядрена част на блока

Снимката е илюстративна

Внимание, столичани! Променя се движението по бул. „Владимир Вазов“

България Преди 3 часа

Промените са свързани със строителството на участък от метрото и ще обхванат периода от 15 февруари до 15 август

Запалени огньове на Месни заговезни

Месни заговезни е! Огънят и люлките носят здраве

България Преди 3 часа

Днес православната църква почита и паметта на свещеномъченик Поликарп Смирненски

Как да прехвърляме задачи между Windows и Android

Как да прехвърляме задачи между Windows и Android

Технологии Преди 3 часа

Дълго време устройствата на Apple изтъкват възможността си за лесно продължаване на работата между компютър и смартфон например. Windows и Android също имат подобна функция, но тя е малко позната на повечето потребители

<p>15 февруари: Краят на пътя за &bdquo;Чаровния убиец&ldquo;</p>

15 февруари: Краят на пътя за „Чаровния убиец“

Любопитно Преди 3 часа

Вижте какво се е случило на този ден в историята

Опасно време в неделя: Подгответе се за бури

Опасно време в неделя: Подгответе се за бури

България Преди 3 часа

Предупреждения от първа и втора степен - жълт и оранжев код са издадени за 19 области в страната

Венецуела освободи 17 политически затворници

Венецуела освободи 17 политически затворници

Свят Преди 12 часа

Венецуела постепенно освобождава задържаните след залавянето на президента Николас Мадуро от САЩ

Исторически връх за българския ски скок: Владимир Зографски с рекордно 10-о място на Олимпиадата

Исторически връх за българския ски скок: Владимир Зографски с рекордно 10-о място на Олимпиадата

България Преди 12 часа

32-годишният Зографски завърши с 277.3 точки след два опита от по 133.5 метра в комплекса в Предацо

БТА откри Национален пресклуб в Атина

БТА откри Национален пресклуб в Атина

България Преди 13 часа

Националният пресклуб на БТА в Атина е 44-ият в България и в чужбина и ще бъде дом на всички български медии и гръцките с интерес към България

Коя е Ким Джу Е – тийнейджърката, която може да стане следващият лидер на Северна Корея

Коя е Ким Джу Е – тийнейджърката, която може да стане следващият лидер на Северна Корея

Свят Преди 13 часа

През последната година Ким Джу Е става все по-видима в публичното пространство – присъства на ракетни изпитания заедно с баща си, а през 2025 г. участва и в парада „Денят на победата“ в Китай, което се възприема като нейния международен дебют

<p>Как действа отровата, с която може да е убит Навални</p>

Трудна за откриване и фатална: Как действа отровата, с която може да е убит Навални

Свят Преди 14 часа

Руските власти продължават да настояват, че смъртта на Навални е настъпила по естествени причини

Изследване: Повечето хора се влюбват средно два пъти през живота си

Изследване: Повечето хора се влюбват средно два пъти през живота си

Любопитно Преди 15 часа

Данните показват, че страстната любов е преживяване, което повечето хора изпитват поне веднъж

Марк Рюте: Руснаците търпят "безумни загуби" в Украйна

Марк Рюте: Руснаците търпят "безумни загуби" в Украйна

Свят Преди 15 часа

Генералният секретар на НАТО заяви също, че никой в Европа не се стреми да замени американския ядрен чадър