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
Огромен пожар унищожи театър "Саназаро" в Неапол

Огромен пожар унищожи театър "Саназаро" в Неапол

Свят Преди 3 минути

Театърът, открит през 1847 г., е една от историческите ценности на града

<p>Формула &quot;5+2&quot;: Ако изборите бяха днес</p>

"Мяра": Пет партии влизат в НС, две са на ръба - ако изборите са в средата на февруари

България Преди 28 минути

Изследването отчита 51,5% потенциална избирателна активност и декларативна подкрепа за основните формации

Със сълзи в очите: Рускиня носеше табелата на Украйна на откриването на Зимните олимпийски игри

Със сълзи в очите: Рускиня носеше табелата на Украйна на откриването на Зимните олимпийски игри

Свят Преди 1 час

Кучерова не е била в Русия от 2018 г., но разбира, че поема риск, като се противопоставя на режима

Рязък обрат: От снежни бури до 12 градуса - какво ни готви времето в следващите 48 часа?

Рязък обрат: От снежни бури до 12 градуса - какво ни готви времето в следващите 48 часа?

България Преди 1 час

НИМХ предупреждава за опасни условия в Дунавската равнина и планините!

Внимание, шофьори! Зимата се завръща с пълна сила

Внимание, шофьори! Зимата се завръща с пълна сила

България Преди 1 час

Очакванията на метеоролозите са за значителни валежи от дъжд, като за днес е обявен оранжев код за валежи от дъжд в 11 области, а с понижаване на температурите, той ще преминава в сняг. За утре, 18 февруари, прогнозите са в цялата страна дъждът да премине в сняг и да духа силен вятър в цялата страна

Превръща ли се Тръмп в заплаха за Световното първенство по футбол

Превръща ли се Тръмп в заплаха за Световното първенство по футбол

Свят Преди 1 час

Защо някои експерти смятат, че политиката, водена от администрацията на Тръмп, може да предизвика криза в американския туристически сектор

"Снежанка" детронира дзадзики и джаджък в международна кулинарна надпревара

"Снежанка" детронира дзадзики и джаджък в международна кулинарна надпревара

България Преди 1 час

"Снежанката" получава рейтинг 4,3 в актуализираната класация на "50-те най-добре оценени ястия с краставица"

<p>Природно явление заплашва да превърне 2026 и 2027 г. в най-горещите в историята</p>

Идва ли „Ел Ниньо“? Прогнозите за 2026 г. вещаят екстремни горещини и климатични аномалии

Любопитно Преди 1 час

След края на охлаждащата „Ла Ниня“, светът се подготвя за рязък завой в климата. Учените очакват „Ел Ниньо“ да донесе екстремни валежи в Южна Европа и опасни засушавания в други части на планетата още тази година

Почина Джеси Джаксън – икона на движението за граждански права в САЩ

Почина Джеси Джаксън – икона на движението за граждански права в САЩ

Свят Преди 1 час

Джаксън води борбата за граждански права редом с Мартин Лутър Кинг-младши през 60-те години на миналия век

<p>ЕС разследва&nbsp;Shein за продажбата на &quot;секс кукли&quot; с детски облик</p>

ЕС стартира разследване срещу Shein за продажбата на "секс кукли" с детски облик

Свят Преди 1 час

Shein заяви, че вече е инвестирала значителни средства в мерки за спазване на Акта за цифровите услуги

Между дипломацията и бомбардировачите: САЩ и Иран започнаха критични преговори в Женева

Между дипломацията и бомбардировачите: САЩ и Иран започнаха критични преговори в Женева

Свят Преди 1 час

Докато Джаред Къшнър води разговори чрез посредници, Доналд Тръмп предупреди от „Еър Форс 1“, че Техеран трябва да избира между сделка или унищожителен удар от бомбардировачите B-2

Пожар в Костинброд изпепели три автобуса и влекач

Пожар в Костинброд изпепели три автобуса и влекач

България Преди 1 час

При пожара са частично изгорели бус и автомобил

20 години затвор за мъж, заколил с нож майка си

20 години затвор за мъж, заколил с нож майка си

България Преди 2 часа

Престъплението е извършено в условията на домашно насилие и особена жестокост по отношение на пострадалата

Русия готви твърд отговор срещу „западните пирати“

Русия готви твърд отговор срещу „западните пирати“

Свят Преди 2 часа

Русия може да разположи своя флот, за да предотврати европейските сили да конфискуват нейните кораби и може да отвърне на европейското корабоплаване, ако руски кораби бъдат задържани, предупреди съветник на руския президент Владимир Путин

Съдът пусна под гаранция двама обвиняеми по делото "Исторически парк"

Съдът пусна под гаранция двама обвиняеми по делото "Исторически парк"

България Преди 2 часа

Според съдиите Сивков и Куцаров вече не могат да повлияят на работата на разследващите или да извършат друго престъпление.

<p>Жена намушка домакина си при скандал, той я подгони по улиците</p>

Кърваво гостуване в Бузовград: Жена намушка домакина си при скандал, той я подгони по улиците

България Преди 2 часа

74-годишен мъж се озова в болница с прободни рани след лют спор с 69-годишна дама, завършил с взаимни удари и намеса на полицията