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
Една коалиция е подала документи за предсрочните избори в ЦИК на първия ден

Една коалиция е подала документи за предсрочните избори в ЦИК на първия ден

България Преди 6 часа

Крайният срок за подаване на заявление за регистрация в ЦИК е до 17:00 ч. на 4 март

61% от американците възприемат Тръмп като непредсказуем заради възрастта му

61% от американците възприемат Тръмп като непредсказуем заради възрастта му

Свят Преди 7 часа

Повечето американци смятат, че политическите ръководители на САЩ като цяло са твърде възрастни

Урсула фон дер Лайен: ЕС ще предостави 90 млрд. евро на Украйна по един или друг начин

Урсула фон дер Лайен: ЕС ще предостави 90 млрд. евро на Украйна по един или друг начин

Свят Преди 10 часа

Тя заяви това на брифинг в Киев, където пристигна по-рано днес заедно с други европейски лидери

Доставките на руски петрол по „Дружба“ до Унгария и Словакия ще бъдат възобновени

Доставките на руски петрол по „Дружба“ до Унгария и Словакия ще бъдат възобновени

Свят Преди 10 часа

Това съобщи словашкото министерство на икономиката

Четирима българи арестувани за трафик на хора и робски труд в Гърция

Четирима българи арестувани за трафик на хора и робски труд в Гърция

България Преди 11 часа

Разследването е започнало след телефонно обаждане за помощ от двама български мъже в района на Фарсала, в централна Гърция

Унищожиха невзривен боеприпас в Старозагорско

Унищожиха невзривен боеприпас в Старозагорско

България Преди 11 часа

Унищожаването на снаряда е извършено на учебен център "Люляк", при спазване на всички мерки за безопасност

Лидерите на Г-7 с непоколебима подкрепа за Украйна

Лидерите на Г-7 с непоколебима подкрепа за Украйна

Свят Преди 11 часа

Това е първата съвместна позиция на лидерите на Г-7 за Украйна след завръщането на Тръмп в Белия дом преди година

<p>Мъск провокира теории, че &bdquo;предстои нещо много лошо&ldquo; с коментар за Исус</p>

Илон Мъск провокира теории, че „предстои нещо много лошо“ с коментар за Исус

Свят Преди 11 часа

Признанието на милиардера, че споделя ученията на Христос, раздели мрежите — докато едни виждат духовно израстване, други подозират опит за прикриване на грандиозен скандал

<p>Мъж откри римска гробница в двора си в Свищов</p>

Неочаквана находка: Мъж откри римска гробница в двора си в Свищов

България Преди 12 часа

Тъй като и петте гроба са ограбени през Античността или в ново време, находките в тях са малобройни

<p>Зеленски показа бункера си от първите дни на войната</p>

„Тук казах – трябват ми боеприпаси, не превоз“: Зеленски показа бункера си от първите дни на войната

Свят Преди 12 часа

В обръщение по повод четвъртата годишнина от войната президентът на Украйна разкри мястото, откъдето е координирал първите действия след началото на руското нахлуване

Награда от 1 милион долара: Савана Гътри публикува трогателно видео

Награда от 1 милион долара: Савана Гътри публикува трогателно видео

Свят Преди 12 часа

Нанси Гътри е отвлечена посред нощ от дома си и все още няма и следа от нея, в случай, който шокира цяла Америка

<p>Планирали убийството на Вучич и семейството му</p>

Осуетиха план за убийството на Вучич и семейството му: Арести в Сърбия заради заговор за държавен преврат

Свят Преди 12 часа

Заподозрените са подготвяли насилствена промяна на конституционния ред чрез придобиване на оръжие и планирано покушение срещу най-висшите държавни органи в Сърбия

Путин обвини Украйна в опит за саботаж на мирните преговори

Путин обвини Украйна в опит за саботаж на мирните преговори

Свят Преди 12 часа

Държавният глава посочи, че терористичните атаки срещу Русия са се увеличили

БСП поиска оставките на Надежда Нейнски и Атанас Запрянов

БСП поиска оставките на Надежда Нейнски и Атанас Запрянов

България Преди 13 часа

Делегатите изразиха тревога от безотговорните изявления на министри от кабинетите на Росен Желязков и Андрей Гюров във връзка с възможното ангажиране на България в бъдещи военни действия

Божанов: Отхвърлянето на ветото върху Изборния кодекс може би е сделка

Божанов: Отхвърлянето на ветото върху Изборния кодекс може би е сделка

България Преди 13 часа

По думите му затова от БСП в комисия не са постъпили така, както беше казал новият им председател Крум Зарков

ЕС отива в Украйна с празни ръце - благодарение на Унгария

ЕС отива в Украйна с празни ръце - благодарение на Унгария

Свят Преди 13 часа

Унгария блокира санкциите и заема от 90 милиарда евро за Украйна в навечерието на годишнината от войната