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
Принц Уилям в Корнуол: Защо престолонаследникът се отказа от официалната си титла?

Принц Уилям в Корнуол: Защо престолонаследникът се отказа от официалната си титла?

Любопитно Преди 38 минути

43-годишният Уилям посети графството в югозападния край на Англия, където е познат под другата си титла – херцог на Корнуол. Той я наследи през 2022 г., когато баща му, крал Чарлз III, се възкачи на престола след смъртта на кралица Елизабет II

Володимир Зеленски

„Дори не ни помагайте, само ни дайте оръжията“: Планът на Зеленски за ултиматум към Путин

Свят Преди 48 минути

Войната на САЩ с Иран рискува да остави Украйна уязвима пред силите на Владимир Путин, предупреди украинският президент Володимир Зеленски, докато американският му колега Доналд Тръмп насочва военната си мощ към Иран

<p>Рюте заговори за член 5 на НАТО на фона на ескалацията в Близкия изток</p>

Рюте: Член 5 на НАТО не е на масата въпреки случая с иранската ракета, насочила се към Турция

Свят Преди 1 час

Турция вчера обяви, че противовъздушната отбрана на НАТО е унищожила иранска балистична ракета, насочила се към турското въздушно пространство

Пощенска банка и "Булстрад Живот Виена Иншурънс Груп" стартират предлагането на новия застрахователно‑инвестиционен продукт „Еверест 6“

Пощенска банка и "Булстрад Живот Виена Иншурънс Груп" стартират предлагането на новия застрахователно‑инвестиционен продукт „Еверест 6“

Любопитно Преди 1 час

Той отговаря на засиления интерес на потребителите към алтернативни форми на спестяване и възможности за по-висока доходност

Едно от семействата е напът да се откаже още в началото на „Борба до ключ: Home2U срещу Inclusive”

Едно от семействата е напът да се откаже още в началото на „Борба до ключ: Home2U срещу Inclusive”

Любопитно Преди 1 час

Участниците се сблъскват с първата си задача „Баня“ в събота от 20:00 ч. по NOVA

Топ професиите с най-високи заплати в света

Топ професиите с най-високи заплати в света

Любопитно Преди 1 час

Ако планирате професионална промяна, съветваме ви да обърнете внимание на тези цифри и да си водите бележки!

<p>Pok&eacute;mon на 30: Как детското хоби се превърна в &bdquo;златна мина&ldquo; за милиони долари</p>

Покемон на 30: Как детското хоби се превърна в „златна мина“ за милиони долари

Любопитно Преди 1 час

Три десетилетия след старта си, Pokémon вече не е само детска игра, а глобален пазар за милиони. С доходност, биеща борсовия индекс S&P 500, и карти, достигащи цена от 16 млн. долара, франчайзът се превърна в убежище за инвеститори и колекционери

Снимката е илюстративна

Лазерни оръжия и Космически сили диктуват войната: САЩ топят иранския арсенал от орбита

Свят Преди 1 час

Нова технология за лазерно въоръжение също е била разгърната срещу Иран като част от операция „Епична ярост“

Делото за катастрофата с Местан, при която загина бебе, продължава с разпити и нова експертиза

Делото за катастрофата с Местан, при която загина бебе, продължава с разпити и нова експертиза

България Преди 2 часа

На заседанието бе казано, че вече е предоставена новата комплексна експертиза, която ще бъде разгледана на заседанието на 28 април, а съставите ѝ – разпитани

<p>Кремъл разкри искал ли е&nbsp;Иран&nbsp;доставки на руско оръжие</p>

Кремъл: Иран не е искал доставки на руско оръжие

България Преди 2 часа

Тук няма никакви промени, заяви Песков в отговор на въпрос дали Русия планира да окаже някаква помощ на Иран например с доставки на оръжие

,

Скандал с поверителността: Работници преглеждали интимни кадри от AI очилата на Meta

Свят Преди 2 часа

Meta заяви, че приема много сериозно защитата на данните на хората и непрекъснато усъвършенства усилията и инструментите си в тази област

Иран удари Азербайджан: Дрон порази летището в Нахичеван

Иран удари Азербайджан: Дрон порази летището в Нахичеван

Свят Преди 2 часа

Министерството на външните работи на Азербайджан заяви, че инцидентът е станал около 12:00 ч. на обяд (08:00 ч. по Гринуич) в четвъртък

Украйна иска отлагане на преговорите с Русия заради Близкия изток

Украйна иска отлагане на преговорите с Русия заради Близкия изток

Свят Преди 3 часа

Следващата тристранна среща между Украйна, САЩ и Русия бе планирана за периода от 5 до 9 март