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
Сградата на Висшия съдебен съвет (ВСС)

Прокурорите стартираха избора на нови членове на ВСС

България Преди 28 минути

В своето откриващо слово изпълняващата функциите главен прокурор Ваня Стефанова подчерта, че целта е да бъде избран Висш съдебен съвет с редовен мандат

ГКПП Дунав мост

Промени в движението на Дунав мост при Русе в два поредни понеделника

България Преди 48 минути

Временна организация на движението се въвежда поради монтаж на водоотвеждащи съоръжения на Дунав мост при Русе

Кои български продукти ще влязат в селекцията 50 Best Products From Bulgaria?

Кои български продукти ще влязат в селекцията 50 Best Products From Bulgaria?

България Преди 3 часа

Остават броени дни до затварянето на кандидатстването на 20 октомври

Кейти Захария и Доналд Тръмп

„Някой изобщо проучи ли я?“: Защо Тръмп изгони новия си прессекретар

Свят Преди 3 часа

Три дни след трудният ѝ 14-минутен дебют и вълна от засилено внимание, Захария беше освободена от поста си, с което беше сложен бърз край на най-краткия престой като прессекретар на Белия дом в историята

Пристанище Бургас

Изтеглиха кораба „Челси 3“ до Бургас: Министър Пеев с хипотеза за руска атака

България Преди 4 часа

Първоначалният визуален оглед показва сериозни поражения по корпуса. „Визуално корабът има три пробойни – една в десния борд, една в левия и една в кърмата. Всичко останало експертизите трябва да го докажат“, заяви капитанът на пристанище Бургас Живко Петров

Важно за пътуващите в София: Променят маршрутите на трамваи 11 и 12

Важно за пътуващите в София: Променят маршрутите на трамваи 11 и 12

България Преди 4 часа

За обслужване на засегнатите участъци Столична община разкрива временна автобусна линия 12ТМ, която ще свързва гара „София север“ с кв. „Илиянци“

Владимир Путин и Доналд Тръмп на срещата в Аляска на 15 август 2025 г.

Тръмп с нов жест към Русия, блокира ключови санкции срещу Москва

Свят Преди 5 часа

В указ от петък вечерта Тръмп заяви, че е в „национален интерес“ на САЩ да спре прилагането на част от санкциите

Николай Младенов

Кой ще е новият шеф на ООН? Николай Младенов е сред спряганите за кандидати

България Преди 5 часа

Който и да спечели, ще трябва да се справи с множество кризи, включително няколко войни, съкращения на американските вноски в ООН и намаляващото политическо значение на 193-членния орган, тъй като Вашингтон се изтегли от десетки негови агенции.

Пътувате ли с градския транспорт? 6-те най-мръсни неща, които докосвате без да се замислите

Пътувате ли с градския транспорт? 6-те най-мръсни неща, които докосвате без да се замислите

Любопитно Преди 5 часа

Метрото и автобусите са бързи и удобни, но и пълни с невидими опасности. Вижте кои 6 повърхности в градския транспорт задържат най-много бактерии и как лесно да се предпазим

Как да се защитим от любимите файлове на хакери

Как да се защитим от любимите файлове на хакери

Технологии Преди 5 часа

Киберсигурността изисква постоянна бдителност, тъй като методите за атака непрекъснато се развиват и променят и една от новите тенденции е използването на фалшиви PDF документи, които да стреснат потребителите и да вмъкнат вируси в устройствата им

Обрат във времето: Дъждът спира, температурите скачат до 20°C в следващите дни

Обрат във времето: Дъждът спира, температурите скачат до 20°C в следващите дни

България Преди 5 часа

Максималните температури за страната ще се движат между 12°C и 17°C, а в София термометрите ще показват около 12°C

Операцията по изтегляне на моторен кораб CHELSEA 3 навлезе в същинската си фаза

Операцията по изтегляне на моторен кораб CHELSEA 3 навлезе в същинската си фаза

България Преди 13 часа

Буксировката започна в 20:25 ч. след подновяването на операцията, която беше спряна временно заради лошото време. Очаква се корабът да пристигне сутринта на 17 октомври.

Олимпийците Емил Будинов и Тома Никифоров бяха елиминирани от “Игри на волята”

Олимпийците Емил Будинов и Тома Никифоров бяха елиминирани от “Игри на волята”

Любопитно Преди 14 часа

Персоналният треньор Антония Вутева също напусна надпреварата след гласуване на Съвета на Обречените

Прокуратурата започна разследване на атаката срещу кораба „Челси 3“

Прокуратурата започна разследване на атаката срещу кораба „Челси 3“

България Преди 14 часа

Разследващите ще установяват собствеността, екипажа, маршрута и товара на плавателния съд, както и евентуално съпричастните лица

Снимката е илюстративна

ЕС с остър призив за Черно море след ударите край България и Румъния

Свят Преди 14 часа

Европейският съвет определи нападенията срещу граждански и търговски кораби, включително в изключителните икономически зони на България и Румъния, като неприемливи