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
„Криптокралица“ за милиарди: Жива ли е Ружа Игнатова

„Криптокралица“ за милиарди: Жива ли е Ружа Игнатова

България Преди 8 минути

Според Кирил Борисов част от международните инвеститори все още вярват в това

Снимката е илюстративна

Тихата пандемия: Как антибиотиците в България стават напълно безсилни пред инфекциите

България Преди 17 минути

Близо 80% от антибиотиците у нас се приемат напразно – как масовото самолечение превръща банални инфекции в смъртоносни заплахи

Кирил Петков: Оставам в ПП и я подкрепям

Кирил Петков: Оставам в ПП и я подкрепям

България Преди 40 минути

Той заяви, че ще се занимава с бизнес

Почина един от най-големите китаристи на рок музиката в България

Почина един от най-големите китаристи на рок музиката в България

България Преди 43 минути

Той си е отишъл на 76-годишна възраст

Община Ардино обяви бедствено положение, шест села отново са откъснати от света

Община Ардино обяви бедствено положение, шест села отново са откъснати от света

България Преди 49 минути

Железобетонния мост над река Арда е бил залят

"Пощите не са банки": Координационният център за еврото с призив към гражданите

"Пощите не са банки": Координационният център за еврото с призив към гражданите

България Преди 53 минути

Увериха, че остава достатъчно време за смяна на левове в евро

Катерач покори небостъргача Тайпе 101 без въжета за "срамни" пари

Катерач покори небостъргача Тайпе 101 без въжета за "срамни" пари

Любопитно Преди 53 минути

„Всъщност, ако го поставите в контекста на масовите спортове, това е срамно малка сума. Знаете, играчите от Мейджър Лийг Бейзбол получават договори за около 170 милиона долара“, сподели Алекс Хонълд

<p>Кейти Прайс се омъжи в Дубай, но истината за съпруга ѝ излезе наяве</p>

Сватба след 7 дни и „рециклиран“ годеж: Кейти Прайс се омъжи в Дубай, но истината за съпруга ѝ излезе наяве

Любопитно Преди 1 час

Бившият бляскав модел, на 47 години, се омъжи за бизнесмена на пищна церемония в Дубай след бурна „едноседмична“ романтика

Ескалация: Северна Корея изстреля най-малко две балистични ракети по посока на Японско море

Ескалация: Северна Корея изстреля най-малко две балистични ракети по посока на Японско море

Свят Преди 1 час

Анализатори посочват, че тази активност цели подобряване на способностите за прецизни удари

Мъж загина на място, блъснат от кола на Околовръстното в Ямбол

Мъж загина на място, блъснат от кола на Околовръстното в Ямбол

България Преди 1 час

70-годишен пешеходец издъхна на Околовръстното, блъснат от „Тойота“. Пътният ад в града продължи с кървав инцидент, при който млада жена с над 1.2 промила алкохол помете двама мъже до таксиметрова кола. Вижте черната хронология от последните часове

„Треска за Оскари“ представя 85 хитови заглавия

„Треска за Оскари“ представя 85 хитови заглавия

Любопитно Преди 1 час

От 2 февруари киноманите ще могат да се насладят на незабравими филмови емоции в продължение на шест седмици

Свлачище временно затвори прохода Троян-Кърнаре

Свлачище временно затвори прохода Троян-Кърнаре

България Преди 1 час

Малко преди обяд от АПИ информираха, че то вече е възстановено

Цанко Цанков с нов успех на Световната купа по зимно плуване

Цанко Цанков с нов успех на Световната купа по зимно плуване

България Преди 1 час

„Това беше най-студеният ден в Полша за последните 15 години и условията бяха изключително тежки", сподели Цанков

<p>България се бори със&nbsp;свръхупотребата на антибиотици</p>

България взима спешни мерки срещу свръхупотребата на антибиотици

България Преди 1 час

Кантарджиев подчерта, че между 50 и 80% от антибиотиците, използвани в домашни условия, са били ненужни

.

Какво представлява „Съветът на мира“ на Тръмп и кой се е присъединил досега?

Свят Преди 1 час

Новата мирна инициатива на Тръмп събира както съюзници, така и авторитарни режими, но разделя Запада и засилва опасенията, че подкопава ролята на ООН