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
Киев: Русия е приела плана на САЩ за гаранции за сигурността на Украйна

Киев: Русия е приела плана на САЩ за гаранции за сигурността на Украйна

Свят Преди 52 минути

Тръмп призовава Москва и Киев да сключат споразумение, с което да се сложи край на най-голямата война в Европа след 1945 г.

<p>МААЕ с извънредно заседание заради Иран</p>

МААЕ с извънредно заседание заради ударите срещу Иран

Свят Преди 1 час

Заседанието се свиква по искане на Русия

Вселената се готви за взрив: Една от най-големите звезди умира пред очите ни

Вселената се готви за взрив: Една от най-големите звезди умира пред очите ни

Любопитно Преди 2 часа

WOH G64 е открита през 70-те години като интересен обект в Големият Магеланов облак- галактика джудже, обикаляща около Мления път

.

Дете чудо: 12-годишно момче построи работещ ядрен реактор в дома си

Любопитно Преди 2 часа

Седмокласникът е в надпреварата за световния рекорд на Гинес като най-младият човек, постигнал ядрен синтез, след като е направил всичко възможно за научен проект

„Заспала“ заплаха в леда в Румъния: Бактерия на 5000 години се оказа имуна срещу съвременните лекарства

„Заспала“ заплаха в леда в Румъния: Бактерия на 5000 години се оказа имуна срещу съвременните лекарства

Любопитно Преди 2 часа

Бактерията е открита в ледената пещера Скарисоара в Румъния, където изследователи са пробили 25-метрово ледено ядро, представляващо около 13 000 години замръзнала история

Снимката е илюстративна

Баба Марта идва със слънце: Пролетни температури до 15° на 1 март

България Преди 2 часа

Максималните температури ще бъдат между 10° и 15°, по-ниски по Черноморието, в София – около 14°.

Честита Баба Марта! Червено-белият танц на пролетта, който ни пази от зло

Честита Баба Марта! Червено-белият танц на пролетта, който ни пази от зло

България Преди 2 часа

Нека се потопим в историята, традициите и обичаите на този уникален български празник

Дара ще представи България  на "Евровизия" с песента "Бангаранга"

Дара ще представи България на "Евровизия" с песента "Бангаранга"

България Преди 10 часа

"Бангаранга" беше избрана след гласуване от жури и зрители

Иран изстреля десетки ракети срещу Катар

Иран изстреля десетки ракети срещу Катар

Свят Преди 10 часа

Има ранени, един е критично състояние

Радост в Техеран след новината, че Хаменей е убит

Радост в Техеран след новината, че Хаменей е убит

Свят Преди 10 часа

Тялото му е било извадено изпод развалините на неговата резиденция, според израелски медии

Борисов: Иранските атаки да бъдат прекратени незабавно

Борисов: Иранските атаки да бъдат прекратени незабавно

България Преди 11 часа

Борисов: Надявам се, че съвсем скоро силата на преговорите ще надделее

Пеевски: Операцията срещу Иран променя стратегическата среда и изисква отговорни, премерени реакции

Пеевски: Операцията срещу Иран променя стратегическата среда и изисква отговорни, премерени реакции

България Преди 11 часа

Служебният кабинет трябва да взаимодейства с Народното събрание, вместо да политиканства на дребно, се казва в позицията

Дрон взриви небостъргач в Бахрейн

Дрон взриви небостъргач в Бахрейн

Свят Преди 11 часа

Към поразените сгради са изпратени спасителни и противопожарни екипи

Нетаняху обяви, че Али Хаменей вероятно е убит

Нетаняху обяви, че Али Хаменей вероятно е убит

Свят Преди 11 часа

Нетаняху призова иранците да свалят режима в Иран

Израел току-що удари Исфахан

Израел току-що удари Исфахан

Свят Преди 12 часа

По-рано днес израелската армия отправи предупреждение към жителите на Исфахан

Порнозвезда търси бащата след секс с 400 мъже

Порнозвезда търси бащата след секс с 400 мъже

Свят Преди 12 часа

Бони Блу: Ето защо събрах ДНК проби този ден