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
Продадоха „Зимното яйце“ на Фаберже за рекордна сума

Продадоха „Зимното яйце“ на Фаберже за рекордна сума

България Преди 17 минути

Сумата значително надхвърля предишния рекорд

„Възраждане“, МЕЧ и „Величие“: Оставка!

„Възраждане“, МЕЧ и „Величие“: Оставка!

България Преди 1 час

Трите партии излязоха с позиции срещу правителството на Росен Желязков

Въоръжен грабеж в Банско

Въоръжен грабеж в Банско

България Преди 3 часа

Извършителят на престъплението е на 24 години

<p>България подписа договор за нови ядрени мощности</p>

България подписа стратегически договор за нови ядрени мощности

България Преди 4 часа

България навлиза в определящ етап от реализацията на мащабния проект за изграждане на 7-и и 8-и блок на АЕЦ „Козлодуй“

Възходът на френската крайнодясна звезда Бардела поставя Льо Пен в отбранителна позиция

Възходът на френската крайнодясна звезда Бардела поставя Льо Пен в отбранителна позиция

Свят Преди 4 часа

Президентът на Националния сбор се радва на стабилни позиции, докато неговият ментор е замесен в правни проблеми

OpenAI обяви „код червено“ за ChatGPT поради ожесточена конкуренция

OpenAI обяви „код червено“ за ChatGPT поради ожесточена конкуренция

Технологии Преди 4 часа

Това заяви изпълнителният директор на OpenAI Сам Олтман

<p>Мадуро готви Венецуела за партизанска война срещу САЩ</p>

Доклад: Мадуро готви Венецуела за партизанска война срещу САЩ

Свят Преди 5 часа

Вместо да се изправи в пряк сблъсък срещу нашествениците, Венецуела планира да осъществи партизанска съпротива и да сее хаос

Синът на Ел Чапо призна вината си по обвинения за наркотици в САЩ

Синът на Ел Чапо призна вината си по обвинения за наркотици в САЩ

Свят Преди 5 часа

Счита се, че картелът Синалоа е отговорен за изпращането на "огромни" количества фентанил към САЩ, където опиатът убива хиляди всяка година

Разкриха нови подробности за развода на Чанинг Тейтъм и Джена Дюан

Разкриха нови подробности за развода на Чанинг Тейтъм и Джена Дюан

Любопитно Преди 5 часа

Тейтъм и Дюан финализираха развода си през септември 2024 г., шест години след раздялата си

<p>Столичният&nbsp;инспекторат с равносметка&nbsp;за щетите след протеста в София</p>

Столичен инспекторат: Около 120 хил. лв. са щетите от снощните безредици

България Преди 5 часа

Над 20 квадрата тротоарна настилка е изкъртена

Сърбия остава без рафинерия

Сърбия остава без рафинерия

Свят Преди 5 часа

Запасите от горива в Сърбия са достатъчни до края на януари

<p>Сарафов е оттеглил жалбата за спрения избор на главен прокурор</p>

Борислав Сарафов е оттеглил жалбата пред ВАС за спрения избор на главен прокурор

България Преди 5 часа

В определението на съда не са посочени мотивите, с които Сарафов оттегля жалбата

Коледа в Белия дом: Мелания срещу Джил – чии украси блестят повече

Коледа в Белия дом: Мелания срещу Джил – чии украси блестят повече

Свят Преди 5 часа

Мелания Тръмп представи коледната украса на Белия дом за 2025 г. с тема „Домът е там, където е сърцето“, вдъхновена от 250-ата годишнина на САЩ и сравнявана широко с миналогодишната визия на Джил Байдън

<p>Невероятното дарение от милиони на Джеф Безос и Лорън Санчес</p>

Невероятното дарение от милиони, което Джеф Безос и Лорън Санчес направиха за добра кауза

Любопитно Преди 6 часа

Джеф Безос и Лорън Санчес даряват 102 милиона долара на 32 организации в САЩ в подкрепа на бездомни семейства, продължавайки филантропската си дейност само месеци след сватбата си

Любовницата на Робърт Ф. Кенеди-младши разкри тайните му: Наркотици, ФБР и еротична поезия

Любовницата на Робърт Ф. Кенеди-младши разкри тайните му: Наркотици, ФБР и еротична поезия

Свят Преди 6 часа

32-годишната Оливия Нузи пише в книгата си, че наследникът на фамилия Кенеди е искал тя да му роди дете

Обиски и арести на върха на ЕС, задържаха Федерика Могерини

Обиски и арести на върха на ЕС, задържаха Федерика Могерини

Свят Преди 6 часа

Прокуратурата уточнява, че в случая може да се установят измами, корупция, конфликт на интереси и нарушаване на професионалната тайна