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
<p>МВнР с предупреждение към българите в ОАЕ</p>

МВнР предупреждава за неблагоприятни метеорологични условия в ОАЕ до 27 март

България Преди 15 минути

Очакват се обилни валежи, гръмотевици и силни пориви на вятъра, като са възможни и градушки

Кац: Израел и САЩ ще засилят значително атаките си срещу Иран

Кац: Израел и САЩ ще засилят значително атаките си срещу Иран

Свят Преди 24 минути

Израел е решен да продължи кампанията си срещу властовата структура на Иран

Нарендра Моди, министър-председател на Индия 23966 Kanal3 64009

Моди осъди атаките в Близкия изток в разговор с президента на Иран

Свят Преди 56 минути

Индийският премиер подчерта отворените морски маршрути

Скок в цените на торове и етанол води до покачване на хранителните стоки

Скок в цените на торове и етанол води до покачване на хранителните стоки

Пари Преди 2 часа

Царевицата, фуражната пшеница и суровата захар поскъпват на международните пазари, докато ССБ отчита спокойна търговия

Украинска делегация пристигна в САЩ за двустранни преговори за Украйна

Украинска делегация пристигна в САЩ за двустранни преговори за Украйна

Свят Преди 3 часа

Съединените щати ще бъдат представлявани от специалния пратеник на Белия дом Стив Уиткоф и зетя на президента Доналд Тръмп - Джаред Къшнър

ЦИК разясни правилата за гласуване по настоящ адрес

ЦИК разясни правилата за гласуване по настоящ адрес

Може ли избирателят да гласува в населено място, където няма адресна регистрация, но живее там?

Може ли да се гласува с пълномощно?

Може ли да се гласува с пълномощно?

Вижте повече по темата в следващите редове

Путин поздрави иранските лидери за Новруз, обяви Русия за верен партньор

Путин поздрави иранските лидери за Новруз, обяви Русия за верен партньор

Свят Преди 3 часа

Някои ирански източници заявиха, че страната им не получава особена помощ от Москва в най-голямата криза, с която се сблъсква Иран, откакто шахът бе свален от власт през 1979 г.

<p>Туитовете му струваха милиони - вердиктът срещу Мъск е окончателен</p>

Съд в Сан Франциско: Илон Мъск е подвел инвеститори при сделката за Twitter

Свят Преди 4 часа

Съдиите излязоха с окончателно решение срещу технологичния милиардер

Изстрелял ли е Иран балистични ракети по базата Диего Гарсия?

Изстрелял ли е Иран балистични ракети по базата Диего Гарсия?

Свят Преди 4 часа

Бомбардировачи и техника са разположени на острова, който играе ключова роля в американските операции от Афганистан до Ирак

<p>Принудителна евакуация на деца в Славянск</p>

Принудителна евакуация на деца в Славянск заради напредващи руски сили

Свят Преди 5 часа

Над 40 квартала попадат в зона на опасност, докато дроновете разширяват фронтовата линия

<p>Списъкът на страните, които се готвят да пазят Ормузкия проток, расте</p>

Европейски, азиатски и северноамерикански страни се обединяват за безопасно преминаване през Ормузкия проток

Свят Преди 5 часа

Държавите ще предприемат стъпки за стабилизиране на енергийните пазари и подпомагане на най-засегнатите.

<p>Иран допуска японски кораби в Ормузкия проток</p>

Киодо: Иран е готов да пропусне японски кораби през Ормузкия проток

Свят Преди 6 часа

Външният министър Абас Арагчи заяви, че морският път остава достъпен за страни, които не участват в нападения срещу Иран

Първи Великден в евро: Колко ще струва традиционната трапеза?

Първи Великден в евро: Колко ще струва традиционната трапеза?

България Преди 6 часа

Най-скъпо ще излезе агнешкото, което засега още не се доставя, защото не се търси

<p>САЩ &quot;отключиха&quot; иранския петрол за ограничено време</p>

Вашингтон разреши временно покупко-продажбата на ирански петрол

Свят Преди 7 часа

Разрешението обхваща само петрол, натоварен на танкери преди 20 март, и не позволява нови покупки