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
Адвокатът на Пеевски обвини ГДБОП в лъжа

Адвокатът на Пеевски обвини ГДБОП в лъжа

България Преди 16 минути

Хамид Хамид: Тази „справка” е изфабрикувана лъжа, за която отговорност носи ГДБОП и нейния ръководител

Тръмп стана „доктор“: Публикува AI видео, в което лекува Де Ниро и Упи Голдбърг

Тръмп стана „доктор“: Публикува AI видео, в което лекува Де Ниро и Упи Голдбърг

Любопитно Преди 19 минути

Доналд Тръмп взриви социалните мрежи с поредното си причудливо видео. С помощта на изкуствен интелект той влезе в ролята на лекар, за да диагностицира най-големите си критици от Холивуд, предписвайки им молитви и... диетична кола за лечение

Китай пусна хиперреалистични, „винаги верни“ хуманоидни роботи

Китай пусна хиперреалистични, „винаги верни“ хуманоидни роботи

Любопитно Преди 1 час

Китайската компания UBTech представи първия в света масов ултрареалистичен андроид U1. Снабден с изкуствен интелект, еластична кожа, маникюр и глас, който усеща стрес, роботът е програмиран да обича безусловно самотните хора и да им бъде верен докрай

Захвърли протокола: Вижте в каква неочаквана роля влезе Кейт Мидълтън на Уимбълдън

Захвърли протокола: Вижте в каква неочаквана роля влезе Кейт Мидълтън на Уимбълдън

Любопитно Преди 1 час

Принцесата на Уелс възстановява най-личната си връзка и се доближава до феновете

Христо Мутафчиев за Йосиф Сърчаджиев: Златен човек!

Христо Мутафчиев за Йосиф Сърчаджиев: Златен човек!

България Преди 1 час

По думите му една от най-важните черти на Сърчаджиев е била неговата отговорност и прецизност.

Обвиняемият за фаталната катастрофа на АМ "Тракия": Ръководил съм футболен отбор

Обвиняемият за фаталната катастрофа на АМ "Тракия": Ръководил съм футболен отбор

България Преди 1 час

Днес Динев обжалва наложената му мярка за неотклонение "задържане под стража"

istock

Ще има ли повече защита за клиентите на бързи кредити

Парите ни Преди 2 часа

Небанковият финансов сектор пое ангажимент за етичен кодекс след среща с КЗП

Запалиха майката на кандидат за депутат в Солун, България реагира

Запалиха майката на кандидат за депутат в Солун, България реагира

Свят Преди 2 часа

Българското правителство категорично осъди терористичния акт в Солун

Жилищата у нас поскъпват с един от най-бързите темпове в ЕС

Жилищата у нас поскъпват с един от най-бързите темпове в ЕС

Парите ни Преди 2 часа

България е втора по годишен ръст на цените и първа по поскъпване спрямо предходното тримесечие

Шефът на БНБ с остра критика към бюджета, предложен от правителството

Шефът на БНБ с остра критика към бюджета, предложен от правителството

България Преди 2 часа

Димитър Радев: При вече започнала процедура по свръхдефицит подобни сигнали неизбежно придобиват още по-голяма тежест

Военният оркестър на САЩ изненада с метъл версия на „Bangaranga“ във Варна

Военният оркестър на САЩ изненада с метъл версия на „Bangaranga“ във Варна

Любопитно Преди 2 часа

Американският военен оркестър изненада публиката пред Морската градина с мощни китарни сола и специален музикален поздрав по повод 250 години от обявяването на независимостта на САЩ

Скандалът „Осемте джуджета“: Министър Найденов иска отстраняване на административния ръководител на СГП

Скандалът „Осемте джуджета“: Министър Найденов иска отстраняване на административния ръководител на СГП

Свят Преди 2 часа

Пред Висшия съдебен съвет е внесено искане за временното ѝ отстраняване като административен ръководител и прокурор

Силна първа вълна от кандидатури за селекцията 50 Best Products from Bulgaria

Силна първа вълна от кандидатури за селекцията 50 Best Products from Bulgaria

Любопитно Преди 3 часа

Кандидатстването остава отворено до 30 септември, а първите заявки вече показват широкия спектър от български продукти с потенциал за международно признание

Жена спаси два пострадали щъркела след силната буря край Първомай

Жена спаси два пострадали щъркела след силната буря край Първомай

България Преди 3 часа

Очаква се възстановяване на гнездовата конструкция, за да могат птиците да бъдат върнати безопасно

<p>Германия&nbsp;обвинява украинските власти, че са наредили саботажа на газопроводите &quot;Северен поток&quot;</p>

Германската прокуратура обвинява украинските власти, че са наредили саботажа на газопроводите "Северен поток" през 2022 г.

Свят Преди 3 часа

Изявлението беше направено ден след повдигането на обвинение срещу първия заподозрян

<p>Костадинов: Ако Атанасова има морал, трябва да подаде оставка</p>

Костадинов: Ако Десислава Атанасова има политически морал, трябва да подаде оставка

България Преди 3 часа

Лидерът на „Възраждане“ заяви, че конституционният съдия трябва да се оттегли, ако има политически морал