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
Мъж отвлече жена от апартамент в Стара Загора

Мъж отвлече жена от апартамент в Стара Загора

България Преди 1 час

Обвиняемият е задържан за срок до 72 часа

Шампион по бодибилдинг, "живял като монах", почина на 30 години

Шампион по бодибилдинг, "живял като монах", почина на 30 години

Любопитно Преди 2 часа

Уан Кун, колос в китайската бодибилдинг общност, е починал от това, което „изглежда е сърдечен проблем“

Ексцентричните удобства в новото имение на Джеф Безос (СНИМКИ)

Ексцентричните удобства в новото имение на Джеф Безос (СНИМКИ)

Любопитно Преди 2 часа

Мегаимението е в процес на изграждане, откакто Безос закупи имота през 2020 г. от медийния магнат Дейвид Гефен за 165 милиона долара

"ДПС - Ново начало": Охраната на Пеевски е от четирима служители на НСО, автомобилът е на партията

"ДПС - Ново начало": Охраната на Пеевски е от четирима служители на НСО, автомобилът е на партията

България Преди 3 часа

От формацията разпространиха позиция по повод "системни спекулации" от ПП-ДБ

Ел Фанинг обяви Джак Блак за "най-секси мъжа на света“, отговорът му стана хит

Ел Фанинг обяви Джак Блак за "най-секси мъжа на света“, отговорът му стана хит

Любопитно Преди 3 часа

Видео в TikTok разкри, че 27-годишната Ел Фанинг смята Блек за "изключително секси" и "идеалния мъж", предизвиквайки хумористичен отговор от негова страна

Путин обвини Запада и обяви победа: Украйна се разпада

Путин обвини Запада и обяви победа: Украйна се разпада

Свят Преди 3 часа

Целите на специалната операция в Украйна "със сигурност ще бъдат постигнати", каза Путин

Мариета Георгиева достигна Южния полюс, развявайки българския флаг

Мариета Георгиева достигна Южния полюс, развявайки българския флаг

Любопитно Преди 3 часа

Мариета Георгиева измина със ски 110 км от последния градус до Южния полюс, ставайки първата българка с това постижение и доближавайки се на крачка от Explorer Grand Slam в мисия да вдъхновява младите

.

Българин от Хасково е изчезнал на фронта в Украйна

България Преди 4 часа

Това е поне трета подобна трагедия, свързана с български доброволци в Украйна

Обвиниха директора на 138 СУ за порнографско съдържание

Обвиниха директора на 138 СУ за порнографско съдържание

България Преди 4 часа

Директорът гледал тоалетните на 138 СУ с 11 камери

ЕП одобри пълна забрана на вноса в ЕС на руски газ от 2027 г.

ЕП одобри пълна забрана на вноса в ЕС на руски газ от 2027 г.

Свят Преди 4 часа

Краткосрочните договори ще бъдат премахнати по-рано: от 25 април 2026 г.

Президентът обяви кога ще се срещне с "Алианс за права и свободи" и МЕЧ

Президентът обяви кога ще се срещне с "Алианс за права и свободи" и МЕЧ

България Преди 5 часа

Днес той се срещна с представители на БСП и ИТН

<p>Френски земеделци блокираха с трактори ЕП в Страсбург</p>

Френски земеделци блокираха с трактори Европейския парламент в Страсбург

България Преди 5 часа

Крайнодесният лидер Бардела отиде при тях

ПП-ДБ предложи еднократна индексация на доходите

ПП-ДБ предложи еднократна индексация на доходите

България Преди 5 часа

Това е във възможностите на бюджета, тъй като приходите растат с ръста на икономиката плюс ръста на инфлацията, обясни Василев

Лувърът остава затворен, докато стачката на служителите може да се удължи

Лувърът остава затворен, докато стачката на служителите може да се удължи

Свят Преди 5 часа

Протестът се провежда след грандиозния обир на скъпоценни бижута през октомври, както и след скорошни инфраструктурни проблеми, включително теч на вода, който повреди древни книги, които разкриха очевидни пропуски в сигурността и демонстрират влошаващото се състояние на прочутия музей

Разкриха международна схема за онлайн търговия с коли

Разкриха международна схема за онлайн търговия с коли

България Преди 5 часа

Пострадалите от измамата с МПС-тата са десетки

Част от актьорския състав на "То: Добре дошли в Дери"

Обожавано: „То: Добре дошли в Дери“? Ето „абсолютният шедьовър“, който Стивън Кинг смята, че трябва да гледате

Преди 6 часа

„Dark“, излязла на Netflix през 2017 г., е трисезонна немскоезична драма, която следи четири семейства, опитващи се да разкрият истината след изчезването на дете