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

Жена към детето: - Иванчо, донеси ми мамо десет чинии, че искам да питам нещо баща ти!
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
РСМ отказа спешни доставки на мазут от България

РСМ отказа спешни доставки на мазут от България

Свят Преди 1 час

РСМ уточни, че страната не очаква помощ отвън, а използва всички налични ресурси, за да поддържа стабилна ситуация в енергетиката

Експлозия в джамия в Нигерия, има загинали

Експлозия в джамия в Нигерия, има загинали

Свят Преди 1 час

Трагедията се е разиграла по време на вечерна молитва

Алжир прие закон, криминализиращ френското колониално господство

Алжир прие закон, криминализиращ френското колониално господство

Свят Преди 4 часа

Този ход има голяма символична тежест

Болсонаро е прехвърлен от затвора в болница

Болсонаро е прехвърлен от затвора в болница

Свят Преди 4 часа

Продължителността на престоя му в лечебното заведение все още не е уточнена

<p>Какво каза Мерц в традиционното си коледно послание</p>

Какво каза Фридрих Мерц в традиционното си коледно послание

Свят Преди 4 часа

Германският канцлер призна, че постигането на компромис не винаги е било лесно

Прекъсват влакове до летище Гетуик на Бъдни вечер заради недостиг на персонал

Прекъсват влакове до летище Гетуик на Бъдни вечер заради недостиг на персонал

Свят Преди 5 часа

От Кралския автомобилен клуб прогнозираха, че пътуванията с коли по празниците ще достигнат на Бъдни вечер пик от 4,2 милиона

<p>Путин награди Захарова с орден &quot;За заслуги пред Отечеството&quot;</p>

Путин награди Мария Захарова с орден "За заслуги пред Отечеството"

Свят Преди 5 часа

Захарова празнува днес 50-годишен юбилей

<p>Без &quot;синя&quot;&nbsp;и &quot;зелена&quot;&nbsp;зона по празниците</p>

Безплатно паркиране в София по празниците

България Преди 5 часа

Безплатно ще може да се паркира от днес до 28 декември включително, на 31 декември, както и от 1 януари до 4 януари 2026 г. включително

Ситен сняг и мъгла затрудняват движението по прохода "Шипка"

Ситен сняг и мъгла затрудняват движението по прохода "Шипка"

България Преди 5 часа

Към момента снежна покривка се е образувала единствено в най-високата част на прохода,

Колумбиец получи 19 години затвор за "наемническа дейност"

Колумбиец получи 19 години затвор за "наемническа дейност"

Свят Преди 6 часа

Русия систематично счита чужденците, които се сражават в украинската армия, за "наемници", което се наказва от руското законодателство

Челна катастрофа в Полша уби шест души в навечерието на Рождество

Челна катастрофа в Полша уби шест души в навечерието на Рождество

Свят Преди 6 часа

Самоличността им за момента не е установена

Тайланд и Камбоджа стартираха преговори след 16 дни на кръвопролития

Тайланд и Камбоджа стартираха преговори след 16 дни на кръвопролития

Свят Преди 6 часа

Преговорите се състоят два дни след специална среща в Куала Лумпур на външните министри от Югоизточна Азия

Алекс Грозданов в топ 10 на престижна класация на Volleyball World

Алекс Грозданов в топ 10 на престижна класация на Volleyball World

България Преди 6 часа

Номер 9 зад Грозданов остана словенецът Ян Кожамерник, а десети е чехът Патрик Индра

<p>Коща разкритикува остро САЩ</p>

Коща: Забраната на САЩ за издаване на визи е неприемлива мярка между съюзници

Свят Преди 7 часа

"ЕС твърдо защитава свободата на изразяване, справедливите правила в цифровата сфера и регулаторната си суверенност", написа Коща