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

Януари е, когато всички са дебели, а навън е студено и тъмно. Гошко, на 4 години.  
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
Ще дават ежедневно информация за планираните дейности по почистването в София

Ще дават ежедневно информация за планираните дейности по почистването в София

България Преди 11 минути

Това заяви директорът на Столичния инспекторат Николай Неделков

Чудеса и опасности: Венера изненадва 8 зодии – кои ще имат късмет и кои трябва да внимават

Чудеса и опасности: Венера изненадва 8 зодии – кои ще имат късмет и кои трябва да внимават

Любопитно Преди 25 минути

Венера навлиза във Водолей и носи както късмет и нови възможности, така и предизвикателства – вижте кои зодии ще се радват на успех и кои трябва да внимават

"Улиците са потънали в кръв": ще ударят ли САЩ в Иран?

"Улиците са потънали в кръв": ще ударят ли САЩ в Иран?

Свят Преди 47 минути

САЩ обмислят "много тежки варианти" за интервенция в Иран на фона на нестихващите протести срещу режима в страната

Илон Мъск се бори за пълно попечителство над сина си

Илон Мъск се бори за пълно попечителство над сина си

Свят Преди 55 минути

През годините Мъск е имал още 13 деца – шест с Уилсън, включително Вивиан, както и четири с Шивън Зилис, три с Граймс и един син от Ашли Сейнт Клер

Памела Андерсън наруши правилото си „без грим“ на Златните глобуси

Памела Андерсън наруши правилото си „без грим“ на Златните глобуси

Любопитно Преди 57 минути

Памела Андерсън изненада на Златните глобуси 2026, като наруши правилото си „без грим“ с фин, почти незабележим макиаж, платинено руса коса и естествен маникюр, оставайки вярна на философията си за автентична красота

Снимката е илюстративна

Грипна тревога в Бургас: РЗИ предупреждава за повишена заболеваемост

България Преди 1 час

Цифрите от миналата седмица показват 356 болни, като заболеваемостта към момента е над 180 души на 10 000 човека население. Тази цифра попада в предепидемичните стойности, определени за областта

Къща изгоря напълно след пожар в Стара Загора, има задържан

Къща изгоря напълно след пожар в Стара Загора, има задържан

България Преди 1 час

Инцидентът е станал в понеделник малко след 22:00 часа

Професор Тодор Кантарджиев

Проф. Кантарджиев: Кисело зеле, сирене и кисело мляко срещу грипа

България Преди 1 час

„По-тежките седмици тепърва предстоят. Очаквам бурно разпространение на грипа, като пикът най-вероятно ще бъде в началото на февруари“, посочи специалистът

Проучвания свързват често срещани консерванти с рак и диабет тип 2

Проучвания свързват често срещани консерванти с рак и диабет тип 2

Любопитно Преди 1 час

Изследователите направиха задълбочен анализ на 17 консерванта, консумирани от поне 10% от участниците, и установиха, че 11 от тях нямат връзка с рака

"Мъртъв ли си?"-  приложението, което кара милиони млади китайци да се „отчитат“, че са живи

"Мъртъв ли си?"- приложението, което кара милиони млади китайци да се „отчитат“, че са живи

Свят Преди 1 час

Приложението стартира през май миналата година без особена помпозност, но вниманието около него експлодира през последните седмици

<p>Пеевски поиска оставката на кмета на София Васил Терзиев</p>

Делян Пеевски поиска оставката на кмета на София Васил Терзиев

България Преди 2 часа

"Месеци наред столицата на България тъне в боклук и мръсотия", посочва лидерът на „ДПС-Ново начало“

<p>Хаос в сметките за парно, ще платят ли повече потребителите</p>

Хаос в сметките за парно, след като съдът на ЕС отмени формулата за дялово разпределение

България Преди 2 часа

Вместо по формула, сега се изчисляват на база прогнозно потребление от предишния отоплителен сезон

Жена разбра, че е „алергична“ към мъжа си след години опити за бебе

Жена разбра, че е „алергична“ към мъжа си след години опити за бебе

Любопитно Преди 2 часа

Алекс Мърфи Клайн открила, че тялото ѝ реагира на ДНК-то на съпруга ѝ Пол по начин, който предотвратява бременността

<p>Тръмп санкционира всички търговски партньори на Иран</p>

Доналд Тръмп санкционира всички търговски партньори на Иран

Свят Преди 2 часа

Очаква се екипът по национална сигурност на Тръмп да проведе среща в Белия дом във вторник, 13 януари, за да обсъди опциите за Иран