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

- Толкова години сте женени, а колкото пъти ви срещна, винаги се държите за ръка. Възхищавам се на любовта ви! - Ако я пусна, веднага…
Прочети целия
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
Почина младежът, наръган с нож в София

Почина младежът, наръган с нож в София

България Преди 2 минути

По случая са арестувани трима украински граждани

<p>Кога ще чуем първите коментари на ЕС за мирните усилия в Украйна</p>

Първи реакции от външните министри на ЕС за усилията за мир в Украйна - кога да ги очакваме

Свят Преди 8 минути

Министрите ще разговарят за последните положителни развития след консултациите между страните от Г-20

<p>Британците смятат, че Тръмп е пречка за мира в Украйна</p>

Британците смятат, че Доналд Тръмп е пречка за мира в Украйна

Свят Преди 35 минути

Половината от участвалите в проучване на More in Common смятат, че Тръмп възпрепятства мирните усилия, срещу 21 процента, които вярват, че той ги подпомага

Три компании проявят интерес към активите на "Лукойл" в Румъния

Три компании проявят интерес към активите на "Лукойл" в Румъния

Свят Преди 1 час

"Лукойл" има 320 бензиностанции в Румъния, оператор е на третата по големина петролна рафинерия и има права за офшорни проучвания в блок в Черно море

<p>Делото за смъртта на Пламен Пенев започна в Стара Загора</p>

Старт на делото за смъртта на 58-годишен мъж след полицейско преследване в Стара Загора

Свят Преди 1 час

Срещу подсъдимия Живко Стойчев са повдигнати обвинения, че на 30 декември 2023 г. е причинил по непредпазливост смъртта на Пламен Пенев

Първи коментар от Киев за мирното предложение

Първи коментар от Киев за мирното предложение

Свят Преди 1 час

Киев заявява, че подкрепя основните параметри на мирното споразумение, но подчертава, че предстоят допълнителни уточнения

30 години по-късно: Историята зад интервюто, което промени живота на Даяна

30 години по-късно: Историята зад интервюто, което промени живота на Даяна

Любопитно Преди 1 час

Анди Уеб разказва как съдбовното интервю на покойната принцеса Даяна промени хода на историята

<p>ЕП прие историческа програма за отбрана на ЕС</p>

ЕС отпуска 1.5 млрд. евро за укрепване на отбраната и Украйна

Свят Преди 1 час

Български предприятия от отбранителния сектор потенциално могат да участват в бъдещи съвместни проекти в рамките на програмата

Украйна удари руски стратегически цели с дронове

Украйна удари руски стратегически цели с дронове

Свят Преди 2 часа

На територията на всяка от атакуваните цели са наблюдавани множество експлозии и значителни пожари

Лавров: Европа пропиля шанса за Украйна, Макрон само мечтае

Лавров: Европа пропиля шанса за Украйна, Макрон само мечтае

Свят Преди 2 часа

Лавров добави, че Русия приветства първоначалната версия на американския план за Украйна и очаква редактираната версия

Градушка връхлетя Австралия, бурята остави десетки хиляди без електричество

Градушка връхлетя Австралия, бурята остави десетки хиляди без електричество

Свят Преди 2 часа

Австралийското бюро по метеорология съобщи, че в Бризбейн през нощта са били регистрирани градушки с размер до 14 см

<p>Хиляди уязвими вече с достъп до лични документи</p>

Атанас Зафиров: Издадени са над 2400 лични документа на хора от уязвимите групи

Свят Преди 2 часа

Зафиров подчерта значителния напредък на правителството в решаването на проблема с липсата на лични документи сред уязвимите общности

Месец преди Коледа и Нова година: Каква е цената на основните продукти

Месец преди Коледа и Нова година: Каква е цената на основните продукти

България Преди 2 часа

С наближаването на Коледа и Нова година все повече хора търсят удобни и вкусни решения за празничната трапеза

Малайзия забранява социалните мрежи за деца под 16 години

Малайзия забранява социалните мрежи за деца под 16 години

Свят Преди 2 часа

В Австралия социалните медийни платформи са задължени от следващия месец да дезактивират профили, създадени от потребители на възраст под 16 години

Какво трябва да знаем при избора на употребяван автомобил

Какво трябва да знаем при избора на употребяван автомобил

Технологии Преди 2 часа

Пазарът след пандемията – високи цени, ниско доверие

Умен дом за начинаещи – първите стъпки с реален ефект

Умен дом за начинаещи – първите стъпки с реален ефект

Технологии Преди 2 часа

Въпросът вече не е дали си струва да направим дома си „умен“, а откъде да започнем