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
Зеленски санкционира чуждестранни производители на компоненти за руски оръжия

Зеленски санкционира чуждестранни производители на компоненти за руски оръжия

Свят Преди 1 час

Производството на това оръжие би било невъзможно без критично важни компоненти от чуждестранни производители, посочва Зеленски

Манделсън е изправен пред искане да върне обезщетението, получено след отстраняването му като посланик в САЩ

Манделсън е изправен пред искане да върне обезщетението, получено след отстраняването му като посланик в САЩ

Свят Преди 2 часа

Стармър се бори за оцеляването си на фона на въпроси относно решението му да назначи Манделсън на поста посланик в САЩ

<p>Д-р Николова критикува липсата на ваксини срещу грип за малките</p>

Д-р Гергана Николова: Безплатни ваксини срещу грип за деца до 7 години са необходими

България Преди 2 часа

Не мога да разбера защо на държавата ѝ е скъпо да даде пари за една назална ваксина за децата, каза тя

<p>Русия бомбардира жилища в Днепър - дете е в болница</p>

Руски обстрел в Днепропетровска област: 10-годишно дете е ранено, има щети

Свят Преди 3 часа

Руските сили обстрелваха също така Никопол с тежка артилерия

<p>Кошмар в чашата вода: PFAS&nbsp;заплашват милиони в Европа</p>

Забрана на "вечните химикали" във Великобритания заради рак и увреждане на имунната система

Свят Преди 4 часа

Учени свързват химикалите с нарушения на имунната система и някои видове рак

Вулкан Шивелуч

Вулканът Шивелуч изригна в Русия - червен авиационен код в района

Свят Преди 4 часа

"Експлозиите изхвърлиха пепел от вулкана Шивелуч на височина 11,6 км над морското равнище", съобщи камчатската група за реагиране при вулканични изригвания

<p>Ад във фабрика в Китай - експлозия уби осем души</p>

Осем загинали при експлозия в биотехнологична фабрика в Северен Китай

Свят Преди 5 часа

Взривът е станал във фабрика на „Цзяпън Биотех“ в провинция Шанси, задържан е законният представител на компанията, а причините за инцидента се разследват

<p>Синдикален шамар към властта: Манолов за минималните заплати, пенсиите и еврозоната</p>

Димитър Манолов: България е назад с минималните заплати, бюджета и пенсионната реформа

България Преди 5 часа

Президентът на КТ „Подкрепа“ Димитър Манолов настоява за връзка между минималната заплата и минималната пенсия, по-добър бюджетен процес и реални решения за пазара на труда и еврозоната

<p>Подкрепата за Киев в Германия: Какво показват новите данни за конфликта?</p>

Проучване в Германия: Над 50% подкрепят увеличаване на помощта за Украйна срещу Русия

Свят Преди 5 часа

Анкета на ИНСА за „Билд“ показва, че мнозинството германци искат повече военна и финансова подкрепа за Киев и се страхуват от разширяване на войната към НАТО

<p>Трус във &quot;Вашингтон пост&quot;: Шефът Уил Луис подаде оставка</p>

CEO-то на "Вашингтон пост" Уил Луис подаде оставка след съкращения и загуба на абонати

Свят Преди 6 часа

Джеф Д’Онофрио, финансов директор на вестника, който е собственост на Джеф Безос, ще поеме поста на главен изпълнителен директор

<p>Бутилки, секс играчки и парчета лед: Арести и ранени полицаи след протест&nbsp;протест в САЩ</p>

Арести и сблъсъци на протест в Минеаполис след смъртта на Рене Гуд от имиграционен агент

Свят Преди 6 часа

Демонстрацията срещу имиграционната политика на Тръмп ескалира пред федерална сграда, след като протестиращи хвърляха предмети по полицията

Всички обичат пуканки, но знаете ли опасностите

Всички обичат пуканки, но знаете ли опасностите

Любопитно Преди 6 часа

Струва си да знаете с какво да ги комбинирате, за да намалите вредата

Шест неща, които ще се случат с вас, ако спрете цигарите

Шест неща, които ще се случат с вас, ако спрете цигарите

Любопитно Преди 6 часа

Отказването от тютюнопушенето не е лесна задача за мнозина, но ако го направите, ви очакват невероятни чувства

Историята на тийнейджърката от Оклахома, която стана петролен барон

Историята на тийнейджърката от Оклахома, която стана петролен барон

Любопитно Преди 6 часа

Сара Ректор става най-богатото чернокожо момиче в САЩ през 1913 г.

По-добро от скъпи кремове: Евтино средство за кожа от всяка аптечка

По-добро от скъпи кремове: Евтино средство за кожа от всяка аптечка

Любопитно Преди 6 часа

Много хора са убедени, че качествените грижи трябва да са скъпи