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
САЩ водят тайни преговори с внука на Кастро?

САЩ водят тайни преговори с внука на Кастро?

Свят Преди 7 часа

"Аксиос" уточнява, че става дума по-скоро за разговори за бъдещето

В Сърбия: Шопите са сърби, границата е на Искър

В Сърбия: Шопите са сърби, границата е на Искър

Свят Преди 7 часа

Историята е обявена за "българска пропаганда"

Почитат паметта на Левски от САЩ до Украйна

Почитат паметта на Левски от САЩ до Украйна

България Преди 9 часа

Рая Назарян: Апостолът винаги ще ни сочи посоката

Четвърта жертва свидетелства срещу сина на принцесата на Норвегия

Четвърта жертва свидетелства срещу сина на принцесата на Норвегия

Свят Преди 10 часа

Двадесет и девет годишният мъж отрече най-тежките обвинения

Янкулов: Не познавам никого от НАКЗТ на Калушев

Янкулов: Не познавам никого от НАКЗТ на Калушев

България Преди 11 часа

Янкулов: Никога не бях чувал за това сдружение до трагичния случай

Затвориха Прохода на Републиката

Затвориха Прохода на Републиката

България Преди 12 часа

Мярката се налага, поради премахване на аварирал по-рано тежкотоварен автомобил

САЩ разкриват нови подробности за предполагаем таен китайски ядрен тест

САЩ разкриват нови подробности за предполагаем таен китайски ядрен тест

Свят Преди 12 часа

Американски представители предупреждават за "нетърпимо изоставане", докато Пекин отрича обвиненията, а глобалният ядрен ред навлиза в период на дълбока несигурност

Трамвай блъсна жена насред София

Трамвай блъсна жена насред София

България Преди 13 часа

Инцидентът е станал край "Пирогов"

Бедствено положение в Стралджа

Бедствено положение в Стралджа

България Преди 13 часа

Над 50 литра дъжд на квадратен метър са паднали в регион

Иван Иванов поиска оставката на управителя на ВиК Шумен

Иван Иванов поиска оставката на управителя на ВиК Шумен

България Преди 13 часа

Причина са съмнения за саботаж в работата на ВиК дружеството

<p>Берлин разклаща общия боен самолет с Париж - Германия може да търси други партньори</p>

Френско-германският проект за изтребител е в сътресение, след като Мерц изрази съмнения

Преди 13 часа

"Това не е политически спор. Имаме реален проблем с профила на изискванията. И ако не можем да го решим, не можем да поддържаме проекта", заяви германският канцлер

Шая Лабъф

Звездата от „Трансформърс“ Шая Лабъф е арестуван след сбиване в бар в Ню Орлиънс

Свят Преди 13 часа

Инцидентът се е разиграл в ранните часове на деня във Френския квартал. Според съдебните документи Лабъф е влязъл в остър конфликт с присъстващите, което е довело до намесата на полицията и медицинските екипи

Hell‘s Kitchen е безапелационен лидер при старта на новия си сезон

Hell‘s Kitchen е безапелационен лидер при старта на новия си сезон

Любопитно Преди 13 часа

Телевизионният формат на NOVA затвърди доминацията си над конкуренцията

Kораб изчезна от радарите край Созопол

Kораб изчезна от радарите край Созопол

България Преди 13 часа

Метеорологичната обстановка в района е изключително неблагоприятна

Сигнал за отвличане в София разкри пълно с дрога жилище

Сигнал за отвличане в София разкри пълно с дрога жилище

България Преди 14 часа

По случая са задържани тримата мъже

Деси Бакърджиева за най-големия шамар на съдбата: Филип си отиде на 2 февруари, а на 19-и се роди Вивиан

Деси Бакърджиева за най-големия шамар на съдбата: Филип си отиде на 2 февруари, а на 19-и се роди Вивиан

Любопитно Преди 14 часа

Разговорът с Деси Бакърджиева поставя началото на NOVA Lab - иновативен проект в YouTube, който извежда някои от най-разпознаваемите лица от телевизионния ефир извън рамката на традиционното новинарско студио