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

Ако жена ти ти каже: "Прави каквото искаш", ти не прави нищо, дори не мигай.
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
<p>Кой е Ти Джей Санд&nbsp;- работникът, който освирка Тръмп</p>

Кой е Ти Джей Санд - работникът, който освирка Доналд Тръмп

Свят Преди 1 час

Директорът по комуникациите на Белия дом каза, че Тръмп е дал "подходящ и недвусмислен отговор" на работника

Променят закона за референдумите

Променят закона за референдумите

България Преди 1 час

Предвижда се по-лесно предлагане и провеждането на референдуми

НС прие на първо гласуване закона „Антиспекула“

НС прие на първо гласуване закона „Антиспекула“

България Преди 2 часа

Законопроектът предвижда определяне на максимални цени

Сидни Суини се срещна с освободени израелски заложници от Газа (СНИМКА)

Сидни Суини се срещна с освободени израелски заложници от Газа (СНИМКА)

Свят Преди 2 часа

Звездата от „Еуфория“ сияеше, когато се срещна с Ноа Аргамани и Авинатан Ор, три месеца след освобождаването им от плен на „Хамас“

<p>САЩ изтеглят част от войските си от ключови бази в Близкия изток</p>

Американски представител: САЩ изтеглят част от войските си от ключови бази в Близкия изток като предпазна мярка

Свят Преди 2 часа

Целта е да бъдат възпрени заплахите на Тръмп да се намеси в подкрепа на протестиращите

„Един от най-опасните мъже в света“ е заловен в Ирак

„Един от най-опасните мъже в света“ е заловен в Ирак

Свят Преди 3 часа

Хамад - известен още като Кадим Малик Хамад Рабах ал-Хаджами - е заподозрян, че е играл ключова роля в т.нар. тютюневи войни в Мелбърн, докато е живял в родината си, след като е бил депортиран през 2023 г.

Зрелищна гледка, скрита опасност: Балатон замръзна напълно за първи път от 9 години

Зрелищна гледка, скрита опасност: Балатон замръзна напълно за първи път от 9 години

Свят Преди 3 часа

Въпреки че температурите през последните дни са били достатъчно ниски за образуване на лед, честите и силни ветрове многократно са разбивали и размествали плаващите ледени късове по повърхността на езерото

Какво става с 90 млрд. евро от ЕС за Украйна

Какво става с 90 млрд. евро от ЕС за Украйна

Свят Преди 3 часа

Условията са "да се гарантира, че Украйна продължава по пътя си за присъединяване към ЕС"

Кога ще излети първата пилотирана мисия до Луната от 50 години?

Кога ще излети първата пилотирана мисия до Луната от 50 години?

Свят Преди 3 часа

Мисията „Артемис II“, която ще продължи около 10 дни, може да отведе астронавтите си по-далеч в Космоса, отколкото който и да е човек е бил досега

<p>Европа пренебрегна минералното богатство на Гренландия</p>

Европа пренебрегна минералното богатство на Гренландия - може да съжалява за това

Свят Преди 3 часа

Докато Тръмп заплашва да завземе Гренландия със сила, неспособността на Европа да развие минното дело в покритата с лед територия все повече изглежда като стратегическа грешка

Това е новият министър на отбраната на Украйна

Това е новият министър на отбраната на Украйна

Свят Преди 3 часа

Новият министър отбеляза, че неговите реформи ще се съсредоточат върху цифровизацията

Трамвай блъсна дете в София

Трамвай блъсна дете в София

България Преди 3 часа

Инцидентът е станал на кръстовището на „Пиротска“ и „Опълченска“

Ашли Сейнт Клеър отговори на Мъск: "Не се страхувам от никого"

Ашли Сейнт Клеър отговори на Мъск: "Не се страхувам от никого"

Свят Преди 3 часа

Компанията на Мъск е изправена пред силна критика, откакто Grok започна да генерира смущаващи, оскъдно облечени снимки на жени и непълнолетни в отговор на потребителски подкани

Само на 12: Норт Уест отново в центъра на вниманието с нови пиърсинги

Само на 12: Норт Уест отново в центъра на вниманието с нови пиърсинги

Любопитно Преди 4 часа

Дъщерята на Ким Кардашиян и Кание Уест продължава да експериментира с визията си и защитава смело личния си стил