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
Тръмп: Иран спря убийствата, няма да има екзекуции

Тръмп: Иран спря убийствата, няма да има екзекуции

Свят Преди 3 часа

Думите му противоречат с официалната позиция на Техеран

Временният президент на Венецуела обяви нова политическа ера

Временният президент на Венецуела обяви нова политическа ера

Свят Преди 3 часа

Родригес също така заяви, че Каракас е освободил 406 политически затворници

Два милиона украинци се укриват от мобилизация

Два милиона украинци се укриват от мобилизация

Свят Преди 4 часа

Федоров: Нашата цел е да променим системата

<p>Трифонов: Не мога да разбера ПП-ДБ защо непрекъснато искат да протестират</p>

Слави Трифонов: Не мога да разбера ПП-ДБ защо непрекъснато искат да протестират

България Преди 5 часа

Трифонов обвини ПП-ДБ, че не знаят какво искат

Зеленски обявява „извънредно положение“ в енергийния сектор

Зеленски обявява „извънредно положение“ в енергийния сектор

Свят Преди 6 часа

Необходими са много по-широки промени в системата за мобилизиране на войници

Френското правителство оцеля след вот на недоверие

Френското правителство оцеля след вот на недоверие

Свят Преди 6 часа

Предложението, внесено от крайнолявата партия „Непокорна Франция“ (LFI), беше подкрепено от 256 народни представители

Ще плащаме ли по системата „Бонус-малус” от 1 февруари

Ще плащаме ли по системата „Бонус-малус” от 1 февруари

България Преди 7 часа

Тя ще оскъпи полиците за „Гражданска отговорност” при тези, които имат провинения на пътя

Румен Радев: Трябва машинно гласуване с електронно отчитане

Румен Радев: Трябва машинно гласуване с електронно отчитане

България Преди 7 часа

Радев: Парламентът има нужда от техническо време за тези изборни промени

Протест за машинен вот в центъра на София

Протест за машинен вот в центъра на София

България Преди 8 часа

На фасадата на сградата на президентството се прожектира надписът "Мафията не обича машините"

Борисов: Против  съм промени в Изборния кодекс в "12 без 5"

Борисов: Против съм промени в Изборния кодекс в "12 без 5"

България Преди 8 часа

ГЕРБ по принцип подкрепя гласуване със сканиращи машини

<p>Кой е Ти Джей Санд&nbsp;- работникът, който освирка Тръмп</p>

Кой е Ти Джей Санд - работникът, който освирка Доналд Тръмп

Свят Преди 9 часа

Директорът по комуникациите на Белия дом каза, че Тръмп е дал "подходящ и недвусмислен отговор" на работника

Променят закона за референдумите

Променят закона за референдумите

България Преди 9 часа

Предвижда се по-лесно предлагане и провеждането на референдуми

Арестуваха OnlyFans модели в самолет след скандал на борда

Арестуваха OnlyFans модели в самолет след скандал на борда

Свят Преди 9 часа

Саня Бланшард и Джордан Лантри предизвикаха спектакъл пред изумените пътници, когато бяха свалени от самолета заради нарушаване на реда преди излитането от международното летище в Маями

Мъж разпространявал порно с деца в Русе

Мъж разпространявал порно с деца в Русе

България Преди 10 часа

Файловете са разпространявани чрез онлайн приложение

"Търпението ни се изчерпва": Какви са военните опции на Тръмп за атака срещу Иран?

"Търпението ни се изчерпва": Какви са военните опции на Тръмп за атака срещу Иран?

Свят Преди 10 часа

Тръмп заяви на иранските протестиращи, че "помощта е на път", в публикация в Truth Social

НС прие на първо гласуване закона „Антиспекула“

НС прие на първо гласуване закона „Антиспекула“

България Преди 10 часа

Законопроектът предвижда определяне на максимални цени