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
,

Мощна коалиция за Ормузкия проток: 40 държави готвят военна мисия за сигурност

Свят Преди 1 час

Макрон и Стармър призоваха корабите, преминаващи през Ормузкия проток, да не бъдат облагани с такси

Нетаняху: Израел не е приключил работата си срещу "Хизбула"

Нетаняху: Израел не е приключил работата си срещу "Хизбула"

Свят Преди 1 час

Това заяви израелският премиер Бенямин Нетаняху в първия ден от десетгодишното примирие с Ливан

Снимката е илюстративна

Какво сънуват хората точно преди да умрат, разкрива проучване

Любопитно Преди 2 часа

Ново проучване сред терминално болни разкрива, че сънищата преди смъртта не са случайни. Пациентите често виждат стълбища, бяла светлина или починали близки, които ги чакат. Учените смятат, че тези видения са механизъм за психологическо справяне и мир

,

ООН: Над 38 000 жени и момичета са убити във войната в Газа до края на 2025 г.

Свят Преди 2 часа

Регистрирани са общо 71 000 смъртни случая

Кадри от историческата мисия на екипажа на „Артемис II“, който се отдалечи на рекордните 400 000 км от Земята

Защо НАСА блокира основни функции на iPhone 17 Pro Max в космоса

Любопитно Преди 2 часа

Астронавтите от мисията „Артемис II“ 2 използва новия модел на Apple единствено като камера. Агенцията е закупила устройствата самостоятелно, след като 8-кратното оптично увеличение е преминало през строги 4-степенни тестове за безопасност

Нов дрон изплува край Крапец, сапьори обезвредиха и граната в село Староселец

Нов дрон изплува край Крапец, сапьори обезвредиха и граната в село Староселец

България Преди 3 часа

Военноморските сили бяха вдигнати на крак за две паралелни операции в Североизточна България. Специализиран екип взриви на място безпилотен апарат с експлозив на плажа, след което обезопаси и корозирала ръчна граната в община Провадия

<p>Ормузкият проток е отворен, но на каква цена</p>

Ормузкият проток е отворен, но на каква цена: Колко бързо ще се върнат корабите

Свят Преди 3 часа

Големите корабни компании постоянно подчертават, че безопасността на техните екипажи и съдове е основен приоритет. Вероятно те ще искат да видят трайно прекратяване на военните действия, преди да се почувстват готови да се върнат към този важен маршрут

A1 Motor Park ще бъде домакин на първия мото Track Weekend в България

A1 Motor Park ще бъде домакин на първия мото Track Weekend в България

Любопитно Преди 3 часа

Двудневният мото уикенд събира любители и напреднали пилоти за свободни сесии, Superpole формат и пълно пистово изживяване на новото трасе край Самоков

,

ЕС ще тества клаузата за взаимопомощ заради заплахите на Тръмп към НАТО

Свят Преди 3 часа

Учението, след което ще има и второ, ръководено от министрите на ЕС, идва в момент, когато Тръмп разклаща доверието в НАТО

Изпробваха системата срещу градушки, 16 000 ракети са в готовност

Изпробваха системата срещу градушки, 16 000 ракети са в готовност

България Преди 3 часа

Министър Иван Христанов съобщи за спасена продукция за над 40 млн. лв. и обяви изграждането на 21 нови станции; служителите в Агенцията за борба с градушките ще получат допълнителни възнаграждения

Ормузкия проток

Иран отвори Ормузкия проток, но Тръмп постави ултиматум: Блокадата остава до „финалната сделка“

Свят Преди 4 часа

Новината съобщи иранският външен министър Абас Арагчи

Русия ще засили противовъздушната си отбрана до бреговете на Балтийско море

Русия ще засили противовъздушната си отбрана до бреговете на Балтийско море

Свят Преди 4 часа

Това заяви областният губернатор Александър Дрозденко, след украински удари срещу местни енергийни и пристанищни съоръжения

Папа Лъв XIV: Шепа тирани опустошават света

Папа Лъв XIV: Шепа тирани опустошават света

Свят Преди 4 часа

С остра реторика срещу войната и неравенството, Светият отец влезе в директен сблъсък с Доналд Тръмп

,

Войната с Иран удари доставките за Европа: САЩ бавят боеприпасите за Литва

Свят Преди 4 часа

Вашингтон е информирал редица съюзници от Балтийския и Скандинавския регион, че запасите им се изчерпват заради конфликта в Близкия изток; Вилнюс остава в постоянен контакт с Пентагона

„Шокиращо и непростимо“: Киър Стармър бесен заради гаф с новия посланик в САЩ

„Шокиращо и непростимо“: Киър Стармър бесен заради гаф с новия посланик в САЩ

Свят Преди 5 часа

Британският премиер заяви, че е бил държан в неведение за провалените проверки за сигурност на Питър Манделсън; Стармър категорично отказа да подаде оставка и обеща пълна прозрачност пред парламента