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
Има ли дата за следващия кръг иранско-американски преговори по ядрения въпрос?

Има ли дата за следващия кръг иранско-американски преговори по ядрения въпрос?

Свят Преди 28 минути

САЩ и Ислямската република очакват новия тур разговори да се състои скоро

Предупреждения за наводнения и проливни валежи във Великобритания

Предупреждения за наводнения и проливни валежи във Великобритания

Свят Преди 54 минути

Код за опасно време е издаден и за 11 зони в Уелс

<p>С 5 месеца закъснение: Китайска телевизия пусна интервю с &quot;президента&quot;&nbsp;Илияна Йотова</p>

Китайска телевизия пусна интервю с Илияна Йотова: България може да е добър мост към Европа

България Преди 3 часа

Президентът впечатлена от чистотата на Пекин, модерната архитектура и уникалното съчетание на древно наследство с иновации.

Масови демонстрации очакват световните лидери на Мюнхенската конференция

Масови демонстрации очакват световните лидери на Мюнхенската конференция

Свят Преди 3 часа

Досега са регистрирани общо около 120 000 участници в организираните протести

<p>Човекът-паяк обяви награда от 100 000 долара за информация за изчезналите младежи с Ивайло Калушев</p>

Иван Кристов (Човека-паяк) обяви награда от 100 000 долара за информация за изчезналите младежи с Ивайло Калушев

България Преди 3 часа

Според публикация на Човека-паяк Иван Кристоф средствата са осигурени от международен донор чрез Special Operation Services T

Руски бомбардировки поразиха приют за кучета в Украйна

Руски бомбардировки поразиха приют за кучета в Украйна

Свят Преди 4 часа

"Някои от кучетата бяха откарани във ветеринарна клиника, но не бе възможно да бъдат спасени"

<p>Тръмп отказа да се извини за клипа с Барак и Мишел Обама като маймуни</p>

Доналд Тръмп отказа да се извини за клипа с Барак и Мишел Обама като маймуни

Свят Преди 4 часа

Публикацията предизвика широко възмущение и критики от видни обществени и политически фигури, включително от членове на Републиканската партия

Пентагонът прекъсва връзките си с Харвард

Пентагонът прекъсва връзките си с Харвард

Свят Преди 5 часа

Министърът на отбраната Пийт Хегсет посочи в изявление, че Харвард „вече не отговаря на нуждите на военното министерство или военните служби“

<p>След преговорите - заплахи: Тръмп подготвя икономически удар срещу Иран</p>

Тръмп заплаши с наказателни мита търговските партньори на Иран

Свят Преди 5 часа

Президентът на САЩ обяви възможни тарифи до 25% за държави, които купуват петрол и услуги от Техеран, на фона на нови санкции и преговори за ядрената програма

<p>Международна &quot;перачница за пари&quot; рухна в Европа</p>

Франция и Румъния разбиха мрежа за пране на пари за над 300 милиона евро

Свят Преди 5 часа

Международната схема е „изпрала“ приходи от трафик на наркотици от 2019 г. насам, арестувани са 13 души, а за част от тях тече процедура по екстрадиция

САЩ одобри потенциалната продажба на резервни части за Украйна за $185 млн.

САЩ одобри потенциалната продажба на резервни части за Украйна за $185 млн.

Свят Преди 6 часа

Киев поиска по-рано от САЩ различна материално-техническа подкрепа

Голям пожар във военна база в Техеран

Голям пожар във военна база в Техеран

Свят Преди 6 часа

В социалните медии са споделени много снимки от пожара със заглавие „експлозия в Техеран“

Геолози разгадаха 150-годишна американска загадка за "течаща нагоре" река

Геолози разгадаха 150-годишна американска загадка за "течаща нагоре" река

Любопитно Преди 6 часа

Литосферните "капки" възникват, когато плътен, богат на минерали материал се образува в основата на земната кора

Край на стареенето на имунитета? Учени превърнаха орган в „фабрика“ за вечна младост

Край на стареенето на имунитета? Учени превърнаха орган в „фабрика“ за вечна младост

Любопитно Преди 6 часа

Черният дроб е производител на протеини с високо съдържание на мазнини, дори в напреднала възраст

Защо някои хора живеят над 100 години, въпреки че пият и пушат цял живот? Ново изследване дава шокиращ отговор

Защо някои хора живеят над 100 години, въпреки че пият и пушат цял живот? Ново изследване дава шокиращ отговор

Свят Преди 6 часа

Може да тренирате всеки ден, да се храните правилно и да си изграждате добри навици, но колко дълго ще живеете зависи до голяма степен от вашите гени. Въпреки това, силното влияние на гените не означава, че начинът на живот трябва да се пренебрегва

Компанията, възкресила свирепия вълк, открива биохранилище за застрашени видове

Компанията, възкресила свирепия вълк, открива биохранилище за застрашени видове

Свят Преди 6 часа

„Трябва да започнем да архивираме целия живот на Земята, защото въпреки че опазването работи, то не действа със скоростта, с която изтребваме видове“, каза главният изпълнителен директор Бен Лам