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
Бебе на борда: Жена роди на 10 000 метра височина минути преди кацане

Бебе на борда: Жена роди на 10 000 метра височина минути преди кацане

Любопитно Преди 8 минути

Екипажът на Delta и трима медицински доброволци се превърнаха в герои, след като помогнаха на бременна жена да роди успешно в небето над САЩ

<p>Катастрофа с тир затвори временно АМ &quot;Тракия&quot; край Пазарджик</p>

Затвориха временно АМ "Тракия" заради изтеглянето на катастрофирал тир

България Преди 40 минути

Трафикът се пренасочва през пътен възел "Калугерово"

Тежка катастрофа на пътя Мездра - Своге, загина 18-годишно момиче

Тежка катастрофа на пътя Мездра - Своге, загина 18-годишно момиче

България Преди 1 час

Инцидентът е станал в района на Гара Лакатник

,

Вдъхновени от крилата на насекоми: Учени създадоха покритие, което унищожава вирусите

Любопитно Преди 1 час

Прототипът е тестван върху човешкия парагрипен вирус тип 3 (hPIV-3), който може да предизвика бронхиолит и пневмония

Създадоха фонд за превенция, лечение и терапия на хaзартнатa зависимост

Създадоха фонд за превенция, лечение и терапия на хaзартнатa зависимост

България Преди 1 час

Негови посланици ще бъдат Малена и Тервел Замфирови

Едва на 37 години почина бившият футболист на "Спартак Варна" Васко Боев

Едва на 37 години почина бившият футболист на "Спартак Варна" Васко Боев

България Преди 1 час

Бившият футболист и треньор в школата на клуба е починал на 37-годишна възраст

Скандал в Темида: Започва дисциплинарно производство срещу съдия заради натиск върху колега

Скандал в Темида: Започва дисциплинарно производство срещу съдия заради натиск върху колега

България Преди 1 час

Министърът на правосъдието смята, че с действията си съдията е нарушил основни етични правила

Каш Пател

„Списъкът“ на стрелеца: Защо Каш Пател е бил изключение

Свят Преди 1 час

Коул Алън в предполагаемия си манифест е заявил, че е искал да убие всеки член на администрацията на Тръмп, когото успее да намери, с изключение на директора на ФБР Каш Пател

.

Пропаганда, власт и похот: Тайният сексуален живот на Йозеф Гьобелс

Любопитно Преди 1 час

Докато Магда Гьобелс е представяна за „майката на нацията“, съпругът ѝ превръща властта си в инструмент за сексуална принуда, криейки се зад маската на идеалния ариец

Военното сътрудничество между България и САЩ навършва две десетилетия

Военното сътрудничество между България и САЩ навършва две десетилетия

България Преди 1 час

Посолството в София подчертава значението на сътрудничеството за региона

Нейтън Преследващия кон

Доживотен затвор за звездата от "Танцуващият с вълци" Нейтън Преследващия кон

Свят Преди 1 час

Актьорът от "Танцуващият с вълци" Нейтън Преследващия кон бе осъден на доживотен затвор в Невада за десетилетия сексуално насилие. Той бе признат за виновен в злоупотреба с власт и духовната си роля на знахар над жени и непълнолетни момичета

Мерц: САЩ са унизени от Иран и не се вижда край на конфликта

Мерц: САЩ са унизени от Иран и не се вижда край на конфликта

Свят Преди 2 часа

"Иранците очевидно са по-силни от очакваното", заяви той

"Черен дъжд" над Туапсе след нов удар по руската петролна инфраструктура

"Черен дъжд" над Туапсе след нов удар по руската петролна инфраструктура

Свят Преди 2 часа

"Има още едно сериозно извънредно положение в Туапсе след атака на вражески дронове", заяви местният губернатор

„Зомби червей“ беше размразен след 24 000 години и започна да се размножава

„Зомби червей“ беше размразен след 24 000 години и започна да се размножава

Любопитно Преди 2 часа

„Зомби червеят“ е бил замразен дълбоко в сибирската вечна замръзналост още от късния плейстоцен, който се счита за последната епоха на ледниковия период, приключила преди приблизително 11 700 години

Венеция потъва: Градът обмисля драстични мерки срещу рекордните наводнения

Венеция потъва: Градът обмисля драстични мерки срещу рекордните наводнения

Любопитно Преди 2 часа

Въпреки защитната система за 6 милиарда евро, Адриатическо море продължава да притиска историческия град

Ерата на Оливия Дийн: Новият глас на британския соул, който превзема световната сцена

Ерата на Оливия Дийн: Новият глас на британския соул, който превзема световната сцена

Любопитно Преди 2 часа

Британската соул звезда Оливия Дийн доминира сцената през 2026 г. с милиарди стриймове, награда Грами за нов артист и разпродадено турне, превръщайки албума „The Art of Loving“ и хита „Man I Need“ в глобални феномени на съвременната поп култура