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

Блондинка гледа GPS-а: – Пренасочване… – Леле, дано не ме пренасочи към работа!
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
Среброто е удвоило стойността си: Поддържа ли златото същото темпо

Среброто е удвоило стойността си: Поддържа ли златото същото темпо

Свят Преди 44 минути

Търсим причината в дефицита на доставките, несигурността в тарифите и очакванията за намаляване на лихвените проценти от Федералния резерв

,

Шестима миротворци на ООН от Бангладеш загинаха при удар с дрон в Судан

Свят Преди 51 минути

Временният лидер на страната Мохамад Юнус заяви, че е „дълбоко натъжен“ от случилото се

.

Учени откриха изненадваща причина за хроничното бъбречно заболяване

Любопитно Преди 2 часа

Бъбреците работят неуморно всеки ден, без да привличат внимание, но изпълняват жизненоважна роля за организма

,

ЕС призова Иран да освободи носителката на Нобелова награда за мир за 2023 г. Наргес Мохамади

Свят Преди 3 часа

Тя е арестувана в Иран заедно с още най-малко осем активисти

Стрелба срещу американски войници в Сирия

Стрелба срещу американски войници в Сирия

Свят Преди 4 часа

Инцидентът е първият по рода си, откакто ислямистките сили свалиха дългогодишния сирийски лидер Башар Асад

,

Влиза в сила новият график за движение на влаковете на БДЖ

България Преди 4 часа

В повечето региони на страната се запазва досега действащото разписание

Масов протест срещу режима на Орбан след разкрития за малтретиране на деца

Масов протест срещу режима на Орбан след разкрития за малтретиране на деца

Свят Преди 4 часа

Хиляди унгарци демонстрираха в Будапеща от центъра на Пеща през Дунав към кабинета на Орбан в замъка Буда

,

Над 1 милион домакинства в Украйна останаха без ток след голяма руска атака

Свят Преди 5 часа

Русия често взима на прицел енергийната инфраструктура на Украйна от началото на войната

.

Пикантна храна: Лекар посочи ползите и вредите

Любопитно Преди 5 часа

Идеята, че пикантните храни могат да „ускорят метаболизма“, е доста популярна, но няма убедителни научни доказателства

,

Израелската армия обяви, че е убила високопоставен командир от "Хамас" в Газа

Свят Преди 5 часа

При удара в град Газа е била поразена кола

,

Властите в Газа предупредиха за хуманитарна катастрофа след бурята в Газа

Свят Преди 5 часа

Повече от 53 000 палатки са били повредени, унищожени или отнесени от водата

Антон Кутев: Президентът може да подаде оставка преди назначаването на служебен кабинет

Антон Кутев: Президентът може да подаде оставка преди назначаването на служебен кабинет

България Преди 5 часа

Румен Радев не би тръгнал с проект с проксита и подставени хора, допълни той

„Живият Нострадамус“ предсказа проблеми със здравето на Путин през 2026 г.

„Живият Нострадамус“ предсказа проблеми със здравето на Путин през 2026 г.

Свят Преди 6 часа

Психологът Атос Саломе придобива славата си, след като прави няколко предсказания, които впоследствие се сбъдват

.

След сделка със САЩ: Беларус освободи лидери на протестите и нобелов лауреат

Свят Преди 6 часа

Беларуският президент Александър Лукашенко бе арестувал хиляди свои опоненти, критици и протестиращи след изборите през 2020 г.

Танкерни войни в региона на Карибите – САЩ засилват натиска върху Венецуела

Танкерни войни в региона на Карибите – САЩ засилват натиска върху Венецуела

Свят Преди 6 часа

Американският лидер Доналд Тръмп обяви, че дните на венецуелския му колега във властта „са преброени“

,

САЩ отменят санкциите срещу калиевия карбонат от Беларус

Свят Преди 6 часа

Това съобщи държавната новинарска агенция на Беларус – БелТА, след като Коул и президентът Александър Лукашенко проведоха двудневни преговори в Минск