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
<p>35 шева на трапезната маса: Епстийн е диктувал медицинските грижи за жертвите си</p>

35 шева на трапезната маса: Джефри Епстийн е диктувал медицинските грижи за жертвите си

Свят Преди 8 минути

Д-р Ева Дъбин, описана като „проводник" между Епстийн и болница Маунт Синай, е отрекла каквото и да е нарушение

<p>Ердоган е натъжен от смъртта на Хаменей</p>

Ердоган е натъжен от смъртта на аятолах Али Хаменей

Свят Преди 50 минути

„С тъга научих за смъртта на върховния лидер на Иран, аятолах Али Хаменей, след атаките вчера“, се казва в съобщение, публикувано в "Екс"

<p>Внимание! Реорганизация на движението във връзка с честванията на Шипка на 3 март</p>

Реорганизация на движението във връзка с честванията на Шипка на 3 март

България Преди 1 час

Ограничението не важи за организирания междуградски автобусен транспорт

<p>Израел: С убийството на Али Хаменей е ликвидирано ръководството на оста на терора</p>

Израел: С убийството на Али Хаменей е ликвидирано цялото ръководство на оста на терора

Свят Преди 2 часа

Според изявлението убийството им е направило Близкия изток по-безопасен за Израел и за света

Великобритания разреши на САЩ да използват британски бази за удари срещу Иран

Великобритания разреши на САЩ да използват британски бази за удари срещу Иран

Свят Преди 2 часа

Досега Великобритания не участва в американско-израелските удари по Иран

,

„Тихата“ диагноза, от която страдат 80% от хората, а половината дори не подозират

Любопитно Преди 2 часа

Според статистиката, до 80% от хората са изпитвали дискомфорт в гръбначния стълб поне веднъж в живота си

,

Създава ли Китай армия от роботи с картечници

Любопитно Преди 2 часа

Това се твърди в няколко видеа, разпространени в социалните мрежи

Укриват ли се документи за Тръмп от досиетата "Епстийн"?

Укриват ли се документи за Тръмп от досиетата "Епстийн"?

Свят Преди 2 часа

Според съобщения в американските медии правителството на САЩ укрива части от досиетата "Епстийн", в които жена повдига обвинения за сексуално насилие срещу президента Доналд Тръмп

„Горивото на Космоса“: Защо САЩ и Китай влизат в открита битка за Южния полюс на Луната?

„Горивото на Космоса“: Защо САЩ и Китай влизат в открита битка за Южния полюс на Луната?

Любопитно Преди 2 часа

„Ползите от изобилното гориво, произведено на лунната повърхност, са огромни“, казва машинният инженер Джордж Соуърс

Мислеха го за евтина декорация, оказа се безценна реликва, изчезнала по време на Втората световна война

Мислеха го за евтина декорация, оказа се безценна реликва, изчезнала по време на Втората световна война

Любопитно Преди 2 часа

„Фактът, че беше на латински, наистина ни накара да се замислим"

Това е причината, поради която сте постоянно разсеяни

Това е причината, поради която сте постоянно разсеяни

Любопитно Преди 2 часа

Ако постоянно превключвате между работа и известия от смартфон, това се дължи на фундаменталния ритъм на мозъка ви

<p>Денят започва с мъгли, но времето се променя</p>

Слънце и температури до 17 градуса в понеделник

България Преди 2 часа

Максималните температури ще бъдат между 12° и 17°

Франция повишава отбраната си в Близкия изток, заяви Макрон

Франция повишава отбраната си в Близкия изток, заяви Макрон

Свят Преди 10 часа

Необходимо е „да адаптираме позицията си към развитието през последните часове, което нищо не оправдава и което няма да оставим без реакция“, подчерта той

Какво е Ормузкият проток и как затварянето му ще се отрази на цените на петрола?

Какво е Ормузкият проток и как затварянето му ще се отрази на цените на петрола?

Свят Преди 10 часа

Ескалацията между САЩ, Израел и Иран заплашва да изстреля цените на петрола над 100 долара за барел

Ирански медии: Болница е засегната при въздушни удари в Техеран

Ирански медии: Болница е засегната при въздушни удари в Техеран

Свят Преди 11 часа

"Болницата „Ганди“ е била атакувана при въздушните ционистко-американски удари“, пише иранската агенция ИСНА

Март носи слънце и пролетни температури, но и изненади: Ето какво време ни очаква

Март носи слънце и пролетни температури, но и изненади: Ето какво време ни очаква

България Преди 11 часа

Най-ниските температури през март ще бъдат между минус 7 и минус 2 градуса, а най-високите – между 21 и 26 градуса