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
Михаела Доцова води българската делегация на аудиенция при папа Лъв XIV

Михаела Доцова води българската делегация на аудиенция при папа Лъв XIV

България Преди 3 минути

Поводът е 24 май - Ден на светите братя Кирил и Методий, на българската азбука, просвета и култура и на славянската книжовност

Акция на АЕЖ срещу "делата шамари"

Акция на АЕЖ срещу "делата шамари"

България Преди 34 минути

Символично площад "Журналист" беше преименуван на "Цензуриран"

<p>Прокурорската колегия на ВСС решава за дисциплинарно производство срещу Сарафов</p>

Прокурорската колегия на ВСС решава за дисциплинарно производство срещу Борислав Сарафов

България Преди 34 минути

Искането е внесено от бившия служебен министър на правосъдието Андрей Янкулов

Спрете да го правите! Нова кулинарна мода крие сериозен риск

Спрете да го правите! Нова кулинарна мода крие сериозен риск

Любопитно Преди 47 минути

Една кулинарна тенденция набира скорост в социалните мрежи – замразяването на сурови яйца преди готвене. Но експертите предупреждават, че това може да бъде опасно за вашето здраве

AYA представя „Никога пак“ – песен за края на токсичните отношения

AYA представя „Никога пак“ – песен за края на токсичните отношения

Любопитно Преди 59 минути

"Никога пак" е вдъхновена от реална история на нейна близка приятелка, песента пресъздава вътрешната битка между любовта и осъзнаването, че понякога най-смелото решение е да си тръгнеш

<p>Смъртоносната сянка на кратома: Веществото, свързано със смъртта на НБА звезда</p>

Какво е кратом и опасен ли е? Всичко за растителното вещество с опиоиден ефект

Свят Преди 1 час

Учени и здравни агенции предупреждават за рискове, зависимост и липса на доказана ефективност

Снимката е илюстративна

Галактическа катастрофа: Учени засякоха лазер, по-древен от Земята

Любопитно Преди 1 час

Международна група астрономи откри най-далечния и най-мощен микровълнов лазер, наблюдаван някога. Сигналът е засечен в далечната галактика HATLAS J142935.3–002836, разположена на 8 милиарда светлинни години от Земята

Кралица Камила е смятала Кейт Мидълтън за „твърде обикновена“ за кралския двор

Кралица Камила е смятала Кейт Мидълтън за „твърде обикновена“ за кралския двор

Любопитно Преди 1 час

Нова биография на Кристофър Андерсен разкрива, че кралица Камила е била един от най-големите критици на Кейт Мидълтън в началото на връзката ѝ с принц Уилям, смятайки я за неподходяща заради липсата на аристократичен произход и „обикновения“ ѝ статус

Пет важни факта за хантавируса според експерт от Станфорд

Пет важни факта за хантавируса според експерт от Станфорд

България Преди 1 час

Случаят се появява около година след като хантавирусът попадна в новините след смъртта на Бетси Аракава, съпруга на актьора Джийн Хекман

<p>Защо НСО охраняваше Борисов и Пеевски?&nbsp;</p>

Защо НСО охраняваше Бойко Борисов и Делян Пеевски: Факти и закон

България Преди 1 час

Тъй като двамата не заемат някоя от петте държавни длъжности, които по закон получават задължителна денонощна охрана (президент, председател на НС, министър-председател, вицепрезидент и главен прокурор), тяхната защита се основаваше на специфични разпоредби за застрашеност

Денков с първи коментар за свалената охрана на Пеевски

Денков с първи коментар за свалената охрана на Пеевски

България Преди 1 час

„Дали мислите, че от вчера за днес се е появила нова информация, която показва, че на Пеевски може да му се махне охраната", попита Денков

Samsung отхвърля твърденията на Дуа Липа за неправомерно използване на лика на певицата

Samsung отхвърля твърденията на Дуа Липа за неправомерно използване на лика на певицата

Свят Преди 1 час

От Samsung уверяват, че са се стремели активно към конструктивно решение с екипа на Дуа Липа и остават отворени за такова

<p>И Борисов остава без охрана от НСО</p>

Свалиха охраната от НСО на лидера на ГЕРБ Бойко Борисов

България Преди 1 час

"Това по-скоро прилича на емоционално, недай Боже политическо решение, но не и институционално", заяви Томислав Дончев

<p>След експлозията: Установиха замърсени подземни води в Горна Оряховица&nbsp;</p>

След експлозията в близост до детска градина: Установиха замърсени подземни води в Горна Оряховица

Свят Преди 1 час

Със замърсените водни течения е създадена опасност за хора, животни и растения, посочват от полицията