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
Рекордна гореща вълна обхвана Европа през май

Рекордна гореща вълна обхвана Европа през май

Свят Преди 7 минути

Франция и Великобритания отчетоха необичайно високи температури и издадоха здравни предупреждения.

Как се променя богатството на домакинствата у нас?

Как се променя богатството на домакинствата у нас?

Пари Преди 33 минути

Общото богатство на българите надхвърля 1 трилион лева

<p>Израел е във война с &quot;Хизбула&quot; (ОБЗОР)</p>

Нетаняху: Израел е във война с "Хизбула"

Свят Преди 1 час

Той посочи, че "Хизбула" използва "различни видове дронове" срещу Израел

<p>София пуска чисто нови метровлакове по най-натоварените линии</p>

Столичното метро пуска нови влакове за пътниците

България Преди 1 час

Първите четири метровлака вече ще обслужват част от най-натоварените линии

,

Изненадваща класация: Топ 10 на най-скъпите валути в света

Любопитно Преди 2 часа

Лидерите в тази класация се определят от петролното богатство и икономическата стабилност

Неочаквано откритие: До 10 часа упражнения седмично спасяват сърцето от инфаркт и инсулт

Неочаквано откритие: До 10 часа упражнения седмично спасяват сърцето от инфаркт и инсулт

Любопитно Преди 2 часа

Ново изследване преобръща досегашните здравни препоръки. Оказва се, че познатите 150 минути спорт на седмица са само абсолютният минимум. За истинска защита от кардиологични проблеми учените вече съветват да отделяме между 9 и 10 часа

Учени разкриха възрастта, на която пушенето става изключително смъртоносно

Учени разкриха възрастта, на която пушенето става изключително смъртоносно

Любопитно Преди 2 часа

Две проучвания за пореден път доказват, че няма безопасна доза никотин или „приемлива“ възраст за пропушване. Колкото по-рано тийнейджърът или младият човек се откаже от този навик, толкова по-голям е шансът съдовата му система да достигне до дълбока старост без катастрофални последици

Буца в гърлото: Кога това усещане е просто чист стрес и кога крие неподозиран здравословен проблем

Буца в гърлото: Кога това усещане е просто чист стрес и кога крие неподозиран здравословен проблем

Свят Преди 2 часа

Медицинският феномен „глобус“: От стрес и киселини до проблеми с щитовидната жлеза – как да разпознаем опасните сигнали?

Никога не пийте вода с лимон с тези храни: Рискувате сериозни проблеми

Никога не пийте вода с лимон с тези храни: Рискувате сериозни проблеми

Любопитно Преди 2 часа

Комбинацията от вода с лимон с определени храни може да раздразни стомаха, да наруши храносмилането и да повлияе на усвояването на хранителни вещества

Бразилският президент пак е диагностициран с рак

Бразилският президент пак е диагностициран с рак

Свят Преди 9 часа

Базалноклетъчна лезия е била премахната от кожата на на 80-годишния Лула на 24 април

Възобновиха подаването на питейна вода за Севлиево

Възобновиха подаването на питейна вода за Севлиево

България Преди 10 часа

Очаква се още тази нощ тя да стигне до домовете на хората

Овладяха опасността от химическа експлозия в Калифорния

Овладяха опасността от химическа експлозия в Калифорния

Свят Преди 11 часа

Евакуационните зони остават в сила

Борисов: ГЕРБ остава надежден партньор на САЩ

Борисов: ГЕРБ остава надежден партньор на САЩ

България Преди 12 часа

По време на разговора бяха обсъдени двустранните отношения и стратегическото партньорство между България и САЩ

Адвокат: Служители на ГДНП продават информация на издирвани лица

Адвокат: Служители на ГДНП продават информация на издирвани лица

България Преди 12 часа

Според адвокат Зорница Костова хората, които трябвало да издирват Васил Михайлов, му помагали

Украйна удари руско петролно депо в Брянска област

Украйна удари руско петролно депо в Брянска област

Свят Преди 13 часа

Депото е част от веригата за снабдяване с гориво на руската армия

Какво наистина е договорено между САЩ и Иран

Какво наистина е договорено между САЩ и Иран

Свят Преди 13 часа

Не е ясно кога или как споразумението може да бъде финализирано