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
ООН отчете рязък скок на цивилните жертви в Украйна

ООН отчете рязък скок на цивилните жертви в Украйна

Свят Преди 8 часа

Смята се, че стотици хиляди войници от двете страни са били ранени или убити

Франция започна кампания за доброволна военна служба

Франция започна кампания за доброволна военна служба

Свят Преди 11 часа

През тази година френските въоръжени сили се надяват да наберат 3000 души

Младите с идеи за милиони – стартира петото издание на „Най-добър младежки стартъп в България 2026“

Младите с идеи за милиони – стартира петото издание на „Най-добър младежки стартъп в България 2026“

Любопитно Преди 13 часа

Петото издание на националния младежки конкурс ще предложи подкрепа за по-голям брой проекти, богата обучителна и менторска програма, както и множество присъствени и онлайн събития

Племенницата на Тръмп се ожени за най-добрата си приятелка

Племенницата на Тръмп се ожени за най-добрата си приятелка

Любопитно Преди 13 часа

Мери Тръмп, отчуждената племенница на президента Доналд Тръмп, разкри за първи път публично, че се е оженила през октомври

Кои професии се развиха (и залязоха) най-бързо по време на трудовия ви живот?

Кои професии се развиха (и залязоха) най-бързо по време на трудовия ви живот?

Свят Преди 13 часа

Проучване на Бюрото за преброяване на населението разкрива основните промени в трудовия пазар на САЩ от 60-те години на миналия век, като показва възхода на технологичните и свързаните с услугите професии и спада на секретарските позиции и традиционните роли

Има задържан за нападението срещу българското посолство в Скопие

Има задържан за нападението срещу българското посолство в Скопие

България Преди 13 часа

Вандалският акт бе извършен на 11 януари

Шега или стратегия: Тръмп предложи Марко Рубио за президент на Куба

Шега или стратегия: Тръмп предложи Марко Рубио за президент на Куба

Свят Преди 13 часа

Президентът Тръмп намеква, че държавният секретар Марко Рубио, който е и съветник по националната сигурност и изпълняващ длъжността национален архивист, може да поеме и президентския пост в Куба

В Русия: Свалихме украински изтребител F-16

В Русия: Свалихме украински изтребител F-16

Свят Преди 14 часа

Украйна отрече свалянето на самолета

Обявиха грипна епидемия във Варна от сряда

Обявиха грипна епидемия във Варна от сряда

България Преди 14 часа

В предепидемична ситуация са Бургас, Силистра, Добрич, Перник, София-област и Смолян

Европейската комисия обмисля действия срещу Иран

Европейската комисия обмисля действия срещу Иран

Свят Преди 14 часа

Той подчерта, че смяната на режима в Техеран не е част от политиката на ЕС

Учени са открили "втори мозък" в червата, какво означава това

Учени са открили "втори мозък" в червата, какво означава това

Любопитно Преди 15 часа

Чревната микробиота и „вторият мозък“ в корема влияят на настроението, стреса и дори начина, по който мислим

<p>САЩ са използвали звуково оръжие&nbsp;при ареста на Мадуро</p>

Доклад, споделен от Ливит: САЩ са използвали звуково оръжие във Венецуела при ареста на Мадуро

Свят Преди 15 часа

Свидетел разказва, че САЩ са използвали мощни звукови оръжия, за да обезвредят венецуелски сили по време на залавянето на Мадуро

Съдът остави в ареста съсобственика на бар в Швейцария, в който пожар отне живота на 40 души

Съдът остави в ареста съсобственика на бар в Швейцария, в който пожар отне живота на 40 души

Свят Преди 15 часа

Жак Морети бе арестуван в петък заради риск от укриване

Мъж нападна и опита да души приятелката си на автобусна спирка в София

Мъж нападна и опита да души приятелката си на автобусна спирка в София

България Преди 15 часа

Жената е пострадала леко, а мъжът е задържан за 72 часа заради домашно насилие

Русия превзе Новобойковское в Запорожка област

Русия превзе Новобойковское в Запорожка област

Свят Преди 15 часа

Руските средства за ПВО са свалили през последното денонощие пет управляеми авиобомби и 52 дрона