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

Учител по физика към жена си: - Скъпа, дай от хладилника "ускорителя на елементарни частици". - Какво е това? - Ракията дай!
Прочети целия
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
Стармър, Макрон, Мерц и Зеленски разговаряха

Стармър, Макрон, Мерц и Зеленски разговаряха

Свят Преди 6 минути

Te са изразили пред Зеленски тяхната продължаваща и пълна подкрепа за Украйна по пътя към постигане на траен и справедлив мир

Фалшиви съобщения от името на НЗОК заливат потребители

Фалшиви съобщения от името на НЗОК заливат потребители

България Преди 12 минути

Съобщенията „информират“ за готовност на НЗОК за възстановяване на средства

Заснеха Бритни Спиърс да се отправя към колата си с чаша в ръка, близките ѝ са притеснени

Заснеха Бритни Спиърс да се отправя към колата си с чаша в ръка, близките ѝ са притеснени

Любопитно Преди 29 минути

Изпълнителката е опитала да остане незабележима, скривайки се зад слънчеви очила и бял дантелен шал

Среща на върха на Г-20: Лидерите на ЕС обсъждат мирния план на САЩ за Украйна със Зеленски

Среща на върха на Г-20: Лидерите на ЕС обсъждат мирния план на САЩ за Украйна със Зеленски

Свят Преди 53 минути

ЕС ще продължава да подкрепя Украйна, подчерта Урсула фон дер Лайен

Задържаха под стража обвинения за подкуп надзирател от Варна

Задържаха под стража обвинения за подкуп надзирател от Варна

България Преди 1 час

По разследването се работи от месец август

<p>ЕК&nbsp;дава България на съд заради мръсен въздух</p>

Европейската комисия дава България на съд заради мръсен въздух

Свят Преди 1 час

Освен към нашата страна, искове са предявени и срещу Литва, Португалия и Швеция

Любовта разплита нишките на едно откраднато минало в премиерния сериал „Диво сърце“

Любовта разплита нишките на едно откраднато минало в премиерния сериал „Диво сърце“

Любопитно Преди 1 час

Новият турски сериал ще се излъчва всеки делничен ден от 15:00 ч. по NOVA

Европрокуратурата разследва измама със земеделски субсидии у нас

Европрокуратурата разследва измама със земеделски субсидии у нас

България Преди 1 час

ГДНП проверява подаване на невярна информация с цел присвояване на селскостопански фондове

Най-голямата АЕЦ в света възобновява работа

Най-голямата АЕЦ в света възобновява работа

Свят Преди 1 час

Япония се опитва да съживи ядрената си енергетика и да намали вноса на изкопаеми горива

Сестрата на Майли Сайръс вижда "мъртви хора"

Сестрата на Майли Сайръс вижда "мъртви хора"

Любопитно Преди 1 час

Младата кънтри изпълнителка била преследвана от призрачна фигура в дома, който споделяла с известната си сестра Майли и баща си Били Рей Сайръс

Шокиращи кадри показват запаления двигател на товарния самолет, разбил се в САЩ (СНИМКИ)

Шокиращи кадри показват запаления двигател на товарния самолет, разбил се в САЩ (СНИМКИ)

Свят Преди 1 час

Разследването установява „пукнатини от умора“ в пилона, държащ двигателя, минути преди фаталния инцидент в Кентъки, отнел живота на 14 души

ЕК започва процедура за нарушение срещу Словакия

ЕК започва процедура за нарушение срещу Словакия

Свят Преди 1 час

Тази поправка беше приета през септември, за да ограничи по-специално правата на ЛГБТ+ лицата, което беше „историческа стъпка“ за националистическия министър-председател Роберт Фиц

<p>Google представя Nano Banana Pro: Ново ниво на реалистични изображения</p>

Разпознаването на AI снимки ще стане още по-трудно

Технологии Преди 2 часа

Новата версия Nano Banana Pro на Google обещава студийно качество на изображенията

Емоционален момент: Принцеса Кейт и Джеси Джей се сближиха покрай битките си с рака

Емоционален момент: Принцеса Кейт и Джеси Джей се сближиха покрай битките си с рака

Любопитно Преди 2 часа

43-годишната принцеса и 37-годишната певица преживяха емоционален момент по време на Кралското вариететно представление

Плашещ растеж: Как Китай и Индия променят световния автомобилен пазар

Плашещ растеж: Как Китай и Индия променят световния автомобилен пазар

Технологии Преди 2 часа

Производството на автомобили в Китай се е увеличило повече от два пъти между 2010 и 2024 г., в същото време производството в Китай е много по-евтино, отколкото в развитите икономики, особено на електрически автомобили

<p>Супермодел се съблече на 60 г.: Аз съм в апогея си&nbsp;(СНИМКИ)</p>

Супермоделът Паулина Порижкова се съблече на 60 г. с мощно послание (СНИМКИ)

Любопитно Преди 2 часа

Посланието на Порижкова за любов и възприемане идва години, след като тя започна да публикува нефилтрирани селфита, снимки в бикини и фотографии без грим