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
<p>Тръмп:&nbsp;САЩ ще съкратят много повече от 5000 военнослужещи, разположени в Германия</p>

Тръмп се закани, че САЩ ще съкратят много повече от 5000 военнослужещи, разположени в Германия

Свят Преди 50 минути

Президентът обяви възможно допълнително изтегляне над 5000 войници, засилвайки напрежението в НАТО

<p>Съдебни документи разкриват детайли за режима на задържане на обвиняемия за стрелба срещу Тръмп</p>

Адвокатите на обвинения в опит за убийство на Тръмп поискаха отмяна на мерките срещу самоубийство

Свят Преди 2 часа

Ограниченията включват изолация, забрана за телефонни разговори и постоянен надзор

<p>&quot;Хизбула&quot;&nbsp;реагира остро на&nbsp;видео, осмиващо бойците ѝ</p>

"Хизбула" осъди сатирично видео, публикувано от ливанска телевизия

Свят Преди 2 часа

Карикатурата изобразява участници в конфликта като анимационни персонажи

<p>Украйна санкционира бивш високопоставен сътрудник на президента</p>

Зеленски наложи санкции на бившия си началник на канцеларията Андрий Богдан

Свят Преди 3 часа

Мерките включват замразяване на активи и забрана за търговски сделки

Среща на върха в Армения: Илияна Йотова с ключови разговори за Европа

Среща на върха в Армения: Илияна Йотова с ключови разговори за Европа

България Преди 3 часа

В програмата са срещи с Пашинян и Константинос Тасулас

Тайните за топ форма на Ан Хатауей и звездния каст на „Дяволът носи Прада 2“

Тайните за топ форма на Ан Хатауей и звездния каст на „Дяволът носи Прада 2“

Любопитно Преди 3 часа

Треньорката Моник Истууд разкрива как Хатауей, Емили Блънт и Стенли Тучи изглеждат по-добре от всякога 19 години след оригинала, залагайки на многопосочни движения и балетна прецизност, вижте как

.

Откриха в стар дървен сандък изгубен от 129 години филм с първия „робот“ в киното

Любопитно Преди 3 часа

Кратката комедия показва фокусник, който влиза в комична схватка със своето непокорно механично творение

46-годишен канадец живее като 6-годишно момиче, след като напуска семейството си

46-годишен канадец живее като 6-годишно момиче, след като напуска семейството си

Свят Преди 3 часа

Бивш семеен мъж и механик започва нов живот под идентичността „Stefonknee“

,

Какви са пенсиите в Германия? И как е другаде в Европа?

Свят Преди 3 часа

Мит е, че в Германия се взимат твърде щедри пенсии

Наближава паричен потоп: Тези зодии ще забравят паричните проблеми

Наближава паричен потоп: Тези зодии ще забравят паричните проблеми

Любопитно Преди 3 часа

Астролозите вещаят неочакван финансов обрат за избрани знаци от зодиака. Вижте кой ще привлича пари като магнит и кои зодии трябва да бъдат внимателни с разходите в следващите дни

Температурите падат до минус 4°, жълт код в 5 области

Температурите падат до минус 4°, жълт код в 5 области

България Преди 3 часа

Максималните температури ще бъдат между 11° и 16°

Снимката е илюстративна

Иран заяви: "Топката е в полето на САЩ", готови сме и за война

Свят Преди 12 часа

Иранският заместник-министър на външните работи обяви, че Техеран е готов както за преговори, така и за възобновяване на войната

Володимир Зеленски и Фицо

Словашкият премиер Фицо ще посети Киев след разговор със Зеленски

Свят Преди 13 часа

По-рано Зеленски каза, че е обсъдил с Фицо въпроса за евентуалното членство на Украйна в Европейския съюз

Нобеловата лауреатка Наргес Мохамади е в критично състояние след сърдечен удар

Нобеловата лауреатка Наргес Мохамади е в критично състояние след сърдечен удар

Свят Преди 13 часа

Мохамади беше осъдена на 7 години и половина затвор, съобщи фондацията през февруари – седмици преди САЩ и Израел да започнат войната си срещу Иран

Жена загина при катастрофа край Петрич, шофьорът е прокурор

Жена загина при катастрофа край Петрич, шофьорът е прокурор

България Преди 14 часа

По първоначална информация мъжът е изгубил контрол над автомобила, в който са пътували общо четирима души