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
Товарен кораб плава в Черно море. Илюстративна снимка.

Русия уби четирима индийци на кораб край Одеса

Свят Преди 24 минути

Индия осъжда подобни нападения

Тир се обърна на АМ „Тракия“, водачът е откаран в болница

Тир се обърна на АМ „Тракия“, водачът е откаран в болница

България Преди 2 часа

По първоначална информация причината за произшествието е спукана гума

Сензация: Научното разкритие за метеорита, който проби покрив на къща в Ню Джърси

Сензация: Научното разкритие за метеорита, който проби покрив на къща в Ню Джърси

Любопитно Преди 3 часа

Метеорит на 4,5 милиарда години се стовари в спалня в Ню Джърси, а бързата реакция на собственика спаси една от най-ценните находки за астрономията. Лабораторните анализи разкриха вътре следи от древна солена вода и органични съединения

„Мой ред е!“: AI видео с Меси и Ямал взриви мрежата след финала на Световното

„Мой ред е!“: AI видео с Меси и Ямал взриви мрежата след финала на Световното

Свят Преди 3 часа

Кадърът преобърна прочутата снимка от 2007 година, след като 19-годишният испанец ликува с титлата срещу Аржентина

Пускат под домашен арест шофьора, обвинен за катастрофата на АМ "Тракия"

Пускат под домашен арест шофьора, обвинен за катастрофата на АМ "Тракия"

България Преди 3 часа

При тежкия инцидент на пътя загина един мъж, а други двама пострадаха сериозно

Ердоган с нова вълна от репресии срещу опозицията

Ердоган с нова вълна от репресии срещу опозицията

Свят Преди 3 часа

Главната прокуратура на Истанбул издаде заповеди за арест на общо 31 души

Президентът на САЩ Доналд Тръмп и президентът на ФИФА Джани Инфантино бяха освиркани, когато излязоха на терена за церемонията по награждаването на финала на Мондиал 2026, преди Тръмп да се опита неразрешено да се присъедини към партито за победата на Испания

Рекордната сума, която спечели победителят на Световното първенство по футбол 2026

Свят Преди 4 часа

ФИФА раздава общо $871 милиона, а шампионът ще получи над 20 пъти повече спрямо легендарните първенства от миналото

Милошев: Важно е България да придобие архива на Иван Гаджев

Милошев: Важно е България да придобие архива на Иван Гаджев

България Преди 4 часа

Министърът добави, че в института има „необятно пространство от документи и факти“

Най-опасният гроб в САЩ: Могилата от олово и бетон, която никога няма да бъде отворена

Най-опасният гроб в САЩ: Могилата от олово и бетон, която никога няма да бъде отворена

Любопитно Преди 4 часа

Изработен от тонове олово и бетон, гробът на 22-годишния Ричард Маккинли съхранява една от най-мрачните тайни на Студената война. Вижте историята зад единствения саркофаг в САЩ, който законно никога няма да бъде отворен

Крал Чарлз Трети назначи Анди Бърнам за премиер

Крал Чарлз Трети назначи Анди Бърнам за премиер

Свят Преди 4 часа

Бърнам ще разговаря по телефона с Тръмп и Зеленски

Халил ал Хая

"Хамас" обяви името на новия си лидер

Свят Преди 4 часа

Той е и главен преговарящ на движението

Контрера ще сезира прокуратурата за поръчка за над 5 млн евро в София

Контрера ще сезира прокуратурата за поръчка за над 5 млн евро в София

България Преди 4 часа

Според Контрера основният проблем е в техническата спецификация на обществената поръчка

Анди Бърнам и съпругата му Мари-Франс ван Хил

Избра друг в шоу за срещи, а днес влиза на „Даунинг стрийт“ 10: Коя е Мари-Франс – жената до новия премиер на Великобритания?

Свят Преди 5 часа

Бъдещият министър-председател гледал годеницата си отзад зад дивана, докато тя избирала друг мъж в телевизионен формат

Гърция блокира санкциите срещу Русия заради газа?

Гърция блокира санкциите срещу Русия заради газа?

Свят Преди 5 часа

ЕК: Поддържаме предложението за ново разширяване на санкциите срещу Русия