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
Хороскоп за успех и пари: Каква е суперсилата на вашия зодиакален знак

Хороскоп за успех и пари: Каква е суперсилата на вашия зодиакален знак

Любопитно Преди 9 минути

Вижте чертите, които ви правят уникални и влияят на вашата кариера, финанси и лични взаимоотношения

<p>Наследницата на КНДР - дъщерята на Ким все по-близо до върха</p>

КНДР е на път да посочи дъщерята на севернокорейския лидер Ким Джу-е за негова наследничка

Свят Преди 10 минути

Разузнавателната агенция допълва, че ще следи отблизо дали Джу-е ще участва в ключов партиен конгрес, който ще се проведе по-късно този месец

Дженифър Анистън изненада феновете с романтични снимки с новия си любим

Дженифър Анистън изненада феновете с романтични снимки с новия си любим

Любопитно Преди 49 минути

Дженифър Анистън и Джим Къртис показаха публично любовта си с романтични снимки и страстна целувка, а актрисата разказа откровено за щастието, новата връзка и житейската си философия без страх и компромиси

<p>Ердоган и Мицотакис лице в лице в Анкара: Ако не сега, кога?</p>

Ердоган и Мицотакис обсъдиха морските спорове в Егейско море и търговията между Турция и Гърция

Свят Преди 55 минути

Турция и Гърция заявиха готовност да решат дългогодишните морски спорове, потвърдиха целта за търговия от 10 млрд. долара и призоваха за нова ера на диалог и доверие

Напрежение в НС заради случая „Петрохан“: Стигна се до скандал, обиди и взаимни обвинения

Напрежение в НС заради случая „Петрохан“: Стигна се до скандал, обиди и взаимни обвинения

България Преди 1 час

Председателят на парламента Рая Назарян даде 15 минути почивка, за да се успокоят страстите в пленарната зала

,

Крис Райт: Отношенията между САЩ и Венецуела са в "повратна точка"

Свят Преди 1 час

Крис Райт заяви,че американското ембарго върху венецуелския петрол, наложено през 2019 г., „по същество е приключило“

Американски сили се изтеглиха от базата Ат Танф в Сирия

Американски сили се изтеглиха от базата Ат Танф в Сирия

Свят Преди 1 час

Втори източник потвърди изтеглянето и уточни, че американските сили са започнали процеса преди 15 дни

<p>Средиземноморската диета намалява риска от инсулт при жените</p>

Проучване: Средиземноморската диета намалява риска от инсулт при жените

Любопитно Преди 1 час

Инсултът е водеща причина за смърт при жените, като 1 от всеки 5 жени в Съединените щати между 55 и 75 години ще получи инсулт, според Центровете за контрол и превенция на заболяванията на САЩ

Камарата на представителите на САЩ одобри мярка срещу митата на Тръмп за Канада

Камарата на представителите на САЩ одобри мярка срещу митата на Тръмп за Канада

Свят Преди 1 час

Законодателите гласуваха с 219 срещу 211 гласа в подкрепа на резолюция за прекратяване на използването от страна на Тръмп на извънредно положение като основание за налагане на наказателни търговски мерки върху канадски стоки

<p>Къде са най-високите заплати в България</p>

Козлодуй измести Челопеч от върха по заплати, средната надхвърли 1 970 евро

България Преди 1 час

Данни на ИПИ за 2024 г. показват, че Козлодуй изпреварва Челопеч и София, а възнагражденията растат в 260 общини в страната

Борислав Сандов призна, че три пъти е бил в хижа "Петрохан": Нищо смущаващо не съм виждал

Борислав Сандов призна, че три пъти е бил в хижа "Петрохан": Нищо смущаващо не съм виждал

България Преди 1 час

Бившият министър на околната среда и водите заяви, че срещу него няма предявено обвинение във връзка със случая

Юрист: Групата от „Петрохан“ носи белезите на опасна секта

Юрист: Групата от „Петрохан“ носи белезите на опасна секта

България Преди 1 час

Периметърът около хижата остава отцепен, а разследващите органи очакват резултатите от ключови експертизи, които трябва да дадат окончателен отговор дали става дума за шесторно убийство или за комбинация от убийство и самоубийство

"Атмосферна река" донесе смъртоносни бури в Португалия

"Атмосферна река" донесе смъртоносни бури в Португалия

Свят Преди 1 час

Най-малко 15 души са загинали в резултат на бурите

Нож, ритници и избит зъб: Подробности за нападението срещу деца в столичното метро

Нож, ритници и избит зъб: Подробности за нападението срещу деца в столичното метро

България Преди 2 часа

Жертвите на агресията са две момчета – едното непълнолетно, а другото малолетно

7000 убити в Иран? Активисти разкриват нови данни за протестите

7000 убити в Иран? Активисти разкриват нови данни за протестите

Свят Преди 2 часа

Предполага се, че броят на жертвите може и да е много по-голям