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
Захарова: Новите санкции на ЕС ще имат тежки последствия за развиващите се страни

Захарова: Новите санкции на ЕС ще имат тежки последствия за развиващите се страни

Свят Преди 2 минути

Русия, каза Захарова, ще предприеме „твърди“ ответни мерки срещу ЕС

Белият дом: Уиткоф и Къшнър пътуват до Пакистан за разговори с Иран

Белият дом: Уиткоф и Къшнър пътуват до Пакистан за разговори с Иран

Свят Преди 1 час

Очаква се Абас Арагчи днес да пристигне в Исламабад, за да обсъди предложения за възобновяване на мирните преговори със САЩ

Дете е в кома, падна от тераса на НДК

Дете е в кома, падна от тераса на НДК

България Преди 2 часа

Противоречиви са данните за инцидента

Започнаха разследване срещу Питър Манделсън

Започнаха разследване срещу Питър Манделсън

Свят Преди 3 часа

ОЛАФ проверява сигнал, свързан със случая Джефри Епстийн

Полски F-16 прехванаха руски изтребители над Балтийско море

Полски F-16 прехванаха руски изтребители над Балтийско море

Свят Преди 4 часа

НАТО реагира, но руските самолети не са навлезли във въздушното пространство на Полша

"Топлофикация София" съобщи кога спира парното

"Топлофикация София" съобщи кога спира парното

България Преди 4 часа

Живущите в сгради-етажна собственост, които желаят продължаване на отоплителния сезон, могат да подадат заявление за това, като то трябва да е придружено с решение на Общо събрание

Президентът на РСМ честити изборната победа на Румен Радев

Президентът на РСМ честити изборната победа на Румен Радев

България Преди 5 часа

Мнозинството и стабилността в България са важни, за да има с кого да разговаряме, каза Силяновска

Кремъл: Путин може да замине за САЩ за срещата на върха на Г-20 в Маями

Кремъл: Путин може да замине за САЩ за срещата на върха на Г-20 в Маями

Свят Преди 5 часа

При всички положения Русия ще бъде представена достойно на срещата, посочи говорителят на Кремъл

<p>Ангел Кунчев е преминал през онкологична операция</p>

Ангел Кунчев се възстановява след онкологична операция

България Преди 5 часа

Процесът на възстановяване протича бавно, но без усложнения, съобщава главният държавен здравен инспектор

При ограничение 50 км/ч: Шофьори са засечени с до 189 км/ч във Велинград

При ограничение 50 км/ч: Шофьори са засечени с до 189 км/ч във Велинград

България Преди 5 часа

Предстои издаването на електронни фишове, както и установяване самоличността на шофьорите

<p>Хегсет:&nbsp;Иран има шанса да сключи &quot;добра сделка&quot;</p>

Министърът на отбраната на САЩ: Иран има шанса да сключи "добра сделка"

Свят Преди 6 часа

По думите му американският флот е върнал досега от протока 34 кораба

Снимката е архивна

Карлос Насар със злато в изхвърлянето и изтласкването в Батуми

България Преди 6 часа

Българската мегазвезда на световните щанги Карлос Насар завоюва златния медал в движението изхвърляне по време на Европейското първенство в Батуми. В новата за него категория до 94 кг, 21-годишният ни тежкоатлет демонстрира пълно надмощие, справяйки се с конкуренцията на силния арменец Ара Аганян

Тя е епоха! Лили Иванова празнува 87-и рожден ден

Тя е епоха! Лили Иванова празнува 87-и рожден ден

България Преди 6 часа

Най-голямото име в българската поп музика публикува копия от поздравленията на официалната си страница във Фейсбук

Бенямин Нетаняху е крил диагноза рак заради войната с Иран

Бенямин Нетаняху е крил диагноза рак заради войната с Иран

Свят Преди 6 часа

Израелският премиер разкри, че е претърпял лечение на злокачествен тумор, но вече е в отлично състояние и болестта е зад гърба му

Програмите "Хоризонт" и "Христо Ботев" ще са в приложението Radio ON

Програмите "Хоризонт" и "Христо Ботев" ще са в приложението Radio ON

Любопитно Преди 6 часа

Това предвижда договор, подписан от генералния директор на общественото радио Милен Митев и програмния директор на Nova Radio Group Тодор Милиев