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
<p>Империята &quot;Вагнер&quot; и бизнесът за 400 млн. в Африка</p>

Империята "Вагнер" синът на Пригожин запазва контрола над бизнес за 400 млн. долара в Африка

Свят Преди 1 минута

25-годишният наследник на Пригожин е успял да се противопостави на опитите на Кремъл да национализира активите на наемническата група в региона, пише The Wall Street Journal. Според разследване изданието, империята на Пригожин в Африка генерира над 400 млн. долара годишно от злато, оръжия и наркотици

Дръзка и сексапилна: 40-годишната Ирина Шейк зашемети с прозрачен тоалет на бляскаво парти

Дръзка и сексапилна: 40-годишната Ирина Шейк зашемети с прозрачен тоалет на бляскаво парти

Любопитно Преди 8 минути

Супермоделът Ирина Шейк зашемети с дръзка визия на афтърпартито след модното ревю на Victoria's Secret в Лос Анджелис. Тъмнокосата красавица сподели тайните на самочувствието си, както и как с бившия ѝ партньор Брадли Купър възпитават дъщеря си

ГДБОП удари предполагаема схема за интернет измами, задържани са десетки души

ГДБОП удари предполагаема схема за интернет измами, задържани са десетки души

България Преди 24 минути

Полицейската операция се провежда в Бургас и още няколко града

<p>Скритият симптом на остеопорозата, който засяга 380 000 българки</p>

Губите ли ръст? Скритият симптом на остеопорозата, който засяга 380 000 българки

България Преди 28 минути

20 октомври - Международен ден за борба с остеопорозата

КЕВР определи компенсациите за домакинствата за септември

КЕВР определи компенсациите за домакинствата за септември

Парите ни Преди 30 минути

Клиентите на трите големи доставчика получават компенсация от около 24,5 евро/MWh, а тези на „ЕСП Златни пясъци“ - 85,44 евро/MWh. Сумите вече са отчетени във фактурите

<p>ООН: Близо 20 милиона души в Афганистан са на ръба на глада</p>

ООН алармира за предстояща хуманитарна криза в Афганистан тази зима

Свят Преди 41 минути

Близо 20 милиона души са изправени пред остра продоволствена несигурност. Пет милиона от тях са в критично състояние, на една стъпка от масов глад.

„Не съжалявам“: Памела Андерсън с откровение за остаряването, модата и свободата

„Не съжалявам“: Памела Андерсън с откровение за остаряването, модата и свободата

Любопитно Преди 51 минути

Памела Андерсън отново зашемети червения килим с минимален грим, бяла риза и диаманти. Звездата сподели своята рецепта за естествено остаряване и пълна свобода от холивудските клишета

<p>Зверска катастрофа на&nbsp;околовръстния път на Пловдив, загина мъж</p>

Мъж загина при челен сблъсък на околовръстния път на Пловдив

България Преди 57 минути

Сигналът за инцидента е подаден на тел. 112 около 10:00 ч.

„Митично създание“: Фотограф се озова на крачки от рядък бял елен

„Митично създание“: Фотограф се озова на крачки от рядък бял елен

Свят Преди 59 минути

Рядък бял елен се показа в британска гора, природозащитници пазят тайното му убежище

Наталия Брайънт

Блестящ дебют: Дъщерята на Коби Брайънт завладя подиума на шоуто на Victoria's Secret

Любопитно Преди 1 час

23-годишната Наталия Брайънт направи впечатляващ дебют на дългоочакваното модно ревю на Victoria's Secret в Лос Анджелис, след като стъпи на подиума с розов ансамбъл и спечели възхищението на публиката

Кметът на Горна Оряховица Николай Рашков подава оставка

Кметът на Горна Оряховица Николай Рашков подава оставка

България Преди 1 час

Решението му идва на фона на продължилия повече от три години казус с установен конфликт на интереси при покупка на общински имот

Сблъсъци избухнаха в Тирана по време на митинг на албанската опозиция. Част от протестиращите срещу управлението на правителството започнаха да хвърлят запалителни бомби по полицейските служители

Хаос в Тирана: Протестите продължават със сблъсъци, премиерът Рама отказва да подаде оставка

Свят Преди 1 час

Демонстрантите настояват за край на корупцията и сформиране на техническо правителство, което да подготви честни избори

Прокуратурата разследва случая със загиналата работничка в „Мини Бобов дол“

Прокуратурата разследва случая със загиналата работничка в „Мини Бобов дол“

България Преди 1 час

Проверява се дали са допуснати нарушения на правилата за безопасност

Скандал в Холивуд: Заведоха дело срещу Джордж Клуни за фалшиви разследвания

Скандал в Холивуд: Заведоха дело срещу Джордж Клуни за фалшиви разследвания

Любопитно Преди 1 час

Либийски магнат твърди, че разследващата организация на актьора разпространява фалшиви новини и прилага двойни стандарти

Уфолог разследва мистериозен хуманоид, убиващ пилета по границата САЩ-Мексико

Уфолог разследва мистериозен хуманоид, убиващ пилета по границата САЩ-Мексико

Свят Преди 1 час

Мистериозно 60-сантиметрово същество с човешки черти, което ходи на два крака, убива пилета в района на Границата между САЩ и Мексико. Известният мексикански изследовател Хайме Мосан започна интензивно търсене, за да разкрие произхода на хищника

<p>The New York Times: Провалите на Еманюел Макрон</p>

Революцията на Макрон се обърна срещу него: Франция потъва в криза

Свят Преди 1 час

Масовите безредици и политическата криза поставят под въпрос наследството на президента, който през 2017 г. обеща промяна и победа над крайната десница