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
Хаос след силния вятър в столицата - паднали дървета и смачкани коли

Хаос след силния вятър в столицата - паднали дървета и смачкани коли

България Преди 11 минути

Поривите на вятъра предизвикаха инциденти в различни части на града

Държавата отпуска 18 млн. евро за автобусните превозвачи и още 2,4 млн. за превоза на ученици

Държавата отпуска 18 млн. евро за автобусните превозвачи и още 2,4 млн. за превоза на ученици

България Преди 23 минути

От обхвата на мярката се изключват нерентабилните линии до малките населени места

Внучката на Тръмп проговори за любовния си живот

Внучката на Тръмп проговори за любовния си живот

Любопитно Преди 37 минути

Внучката на Доналд Тръмп, Кай, разкри във видео, че има мъж до себе си, и сподели колко е неловко да ходи на срещи под наблюдението на Тайните служби, докато се подготвя за колеж и възстановява от операция след спортна травма в голфа

Откриха тялото на издирван мъж в река Джебелска

Откриха тялото на издирван мъж в река Джебелска

България Преди 57 минути

Трупът на 46-годишен мъж, изчезнал на 5 април, бе открит в коритото на река Джебелска край село Полянец. При първоначалния оглед полицията не е открила следи от насилие. Тялото е извадено с помощта на пожарникари и е изпратено за аутопсия в Кърджали

Без "синя" и "зелена" зона в София по време на великденските празници

Без "синя" и "зелена" зона в София по време на великденските празници

България Преди 1 час

След празничните дни обичайният режим на работа на зоните ще бъде възстановен

Ангелско присъствие: Сидни Суини заслепи Лос Анджелис на премиерата на „Еуфория“

Ангелско присъствие: Сидни Суини заслепи Лос Анджелис на премиерата на „Еуфория“

Любопитно Преди 1 час

Сидни Суини заслепи Лос Анджелис в рокля на Pierre Cardin за премиерата на „Еуфория“, докато сюжетът на новия сезон обещава сватба на екрана и провокативни обрати, въпреки че в реалния живот актрисата току-що развали своя годеж

Велосипедист загина след сблъсък с камион в Бяла Слатина

Велосипедист загина след сблъсък с камион в Бяла Слатина

България Преди 1 час

Катастрофата е станала на кръстовище в града

<p>Инфлуенсър уби приятелката си и обвини кучето си</p>

75 години затвор за инфлуенсър, убил приятелката си в Тексас, но обвинил кучето

Свят Преди 1 час

Първоначално е твърдял, че жертвата е нападната от куче

Гърция разкри престъпна група за телефонни измами, свързана с България

Гърция разкри престъпна група за телефонни измами, свързана с България

Свят Преди 1 час

Жертви на измамата са ставали възрастни хора

Мила Савова

Край на съсипаните вежди: Еволюцията на перманентния грим с Мила Савова

Любопитно Преди 1 час

Даниела Пехливанова ни среща с един от най-добрите Гранд мастъри по микроблейдинг у нас, с над 7 години опит в перманентния грим

<p>Румъния вдигна по тревога два изтребителя F-16</p>

Румъния вдигна изтребители заради руска атака с дронове край границата с Украйна

Свят Преди 1 час

Сигнал за тревога е бил изпратен до населението в северната част на окръг Тулча около 3:44 ч. местно време

Когато килограмите имат история...

Когато килограмите имат история...

Любопитно Преди 1 час

Милена Цветкова – терапевт-масажист и носител на престижни награди, е вдъхновител на хиляди хора да се върнат към себе си, чрез цялостни програми за възстановяване на тялото и душата

<p>Спалня, бар и душове в облаците: Мелания Тръмп ще лети в джет за 70 милиона долара</p>

Спалня, душове и бар на 10 000 метра височина: Мелания Тръмп получава достъп до правителствен джет за 70 милиона долара

Свят Преди 1 час

Първата дама ще пътува с джет, разполагащ със спалня, душове и бар, след като Белият дом реши да финализира покупката му въпреки критиките. Демократите в Сената разследват дали придобиването на луксозната машина не нарушава федералните закони за бюджета

Разкриха сутрешния навик, който ви вреди, без да знаете

Разкриха сутрешния навик, който ви вреди, без да знаете

Любопитно Преди 1 час

Ето какъв ритъм нарушава храносмилането и увеличава риска от запек