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
Ракетен удар и взривове в Рияд: Хутите атакуваха Саудитска Арабия и петролен гигант

Ракетен удар и взривове в Рияд: Хутите атакуваха Саудитска Арабия и петролен гигант

Свят Преди 13 минути

Снощните удари с балистични ракети и дронове предизвикаха пожар в депо за гориво край международното летище в саудитската столица

,

Германски генерал оглави Военния комитет на НАТО

Свят Преди 1 час

Новоизбраният председател благодари на колегите си за “доверието, което са му оказали”

Иран представи условията си за подновяване на мирните преговори със САЩ

Иран представи условията си за подновяване на мирните преговори със САЩ

Свят Преди 3 часа

Продължават консултациите с катарските и пакистанските пратеници, а Техеран очаква отговор от американския президент Доналд Тръмп.

Отново инцидент в Молдова: Неизвестен дрон се взриви близо до Кишинев

Отново инцидент в Молдова: Неизвестен дрон се взриви близо до Кишинев

Свят Преди 3 часа

Външното министерство в Кишинев нарече случая сериозна последица от войната в Украйна, след като край село Колоница бяха намерени отломки

.

Беларус проведе военни учения близо до границата с Европейския съюз

Свят Преди 4 часа

Маневрите близо до границата на ЕС са включвали отбрана срещу саботажни групи и борба с дронове, съобщават от военното министерство в Минск

,

Сблъсъци и водни оръдия в Хага: Крайнодесен протест завърши с арести и антисемитски скандал

Свят Преди 4 часа

Министър Давид ван Веел осъди хитлеристките поздрави и насилието срещу полицията, след като демонстранти замериха отряда за борба с безредиците с фойерверки

,

Модерни, но опасни: Скритите рискове от спирулината и хлорофила

Любопитно Преди 5 часа

Популярните суперхрани обещават чудодейно здраве, но крият сериозни рискове за черния дроб и мозъка, за които малко се говори

Преди междинните избори: Тръмп публикува списък с „най-големи постижения“

Преди междинните избори: Тръмп публикува списък с „най-големи постижения“

Свят Преди 5 часа

На фона на спадащ рейтинг и критики за войната в Иран, американският президент се опитва да спаси мнозинството на републиканците в Конгреса

.

Кремъл открито предложи икономическо сътрудничество на крайнодясната АзГ преди изборите в Германия

Свят Преди 5 часа

Кирил Дмитриев обеща по-ниски сметки за ток и икономически растеж, ако страната възобнови сътрудничеството си с Москва чрез газопровода „Северен поток“

,

Гълъб Донев: Членството на България в ОИСР продължава да бъде стратегически приоритет

България Преди 5 часа

Заместник министър-председателят участва в неформалното заседание на Съвета по икономически и финансови въпроси

.

Край на чакането в трафика: Създадоха кола, която „прескача“ задръстването

Любопитно Преди 6 часа

Създаден като каскаден автомобил за рекламна кампания, 4-тонният SUV ползва генератор и тежкотоварни гуми, за да се справя с трафика

,

НАТО: Приветстваме съобщението за близкото споразумение между САЩ, Дания и Гренландия

Свят Преди 6 часа

НАТО приветства историческото споразумение между САЩ, Дания и Гренландия, което дава на Вашингтон постоянен контрол върху сигурността на острова. Алиансът определя Арктика и Северния Атлантик като ключови за колективната сигурност

Мащабна атака срещу Одеса: Над 178 000 домакинства останаха без ток

Мащабна атака срещу Одеса: Над 178 000 домакинства останаха без ток

Свят Преди 7 часа

Мащабна руска атака остави близо 180 хиляди домакинства без ток в Одеса и района. Ударена бе и 11-етажна жилищна сграда в центъра на града, при което десет души са ранени. Екипите продължават работа по възстановяването

Нови трусове над 4 по Рихтер регистрираха на гръцкия остров Евбея

Нови трусове над 4 по Рихтер регистрираха на гръцкия остров Евбея

Свят Преди 7 часа

Нови две земетресения с магнитуд над четири по Рихтер бяха регистрирани на гръцкия остров Евбея след вчерашния трус. Спасителните служби съобщават, че към момента няма данни за injured хора или нанесени материални щети

Горивата скочиха с 5 евроцента за броени дни, предлагат нова отстъпка за шофьорите

Горивата скочиха с 5 евроцента за броени дни, предлагат нова отстъпка за шофьорите

България Преди 7 часа

Бензинът и дизелът поскъпнаха с по 5 евроцента за дни, а хлебарите предупреждават за скок в цената на хляба и искат 0% ДДС. На този фон правителството отпуска еднократна помощ от 50 евро през октомври за над половин милион българи

Верижна катастрофа блокира пътя край Пазарджик, жена е в болница

Верижна катастрофа блокира пътя край Пазарджик, жена е в болница

България Преди 8 часа

При инцидента са се ударили два автомобила, микробус и тежкотоварен камион с македонска регистрация