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

Съпруга крещи на мъжа си: - Какъв е тоя сив косъм на сакото ти? Пак си ходил при майка си да се оплакваш!
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
,

Празник е! Ето кой празнува имен ден

Любопитно Преди 1 минута

В 1219 г. свети Сава станал основател на самостойната Сръбска църква

"Битка след битка“ и "Хамнет“ триумфираха на "Златните глобуси“

"Битка след битка“ и "Хамнет“ триумфираха на "Златните глобуси“

Любопитно Преди 1 минута

Водеща на 83-тата церемония на наградите "Златен глобус" беше комедийната актриса Ники Глейзър

Таван се срути в мол в Солун, жена е пострадала

Таван се срути в мол в Солун, жена е пострадала

Свят Преди 25 минути

Жената е транспортирана с линейка до болница

Учениците в Русенско остават вкъщи заради отрицателните температури

Учениците в Русенско остават вкъщи заради отрицателните температури

България Преди 37 минути

Към момента няма данни за проблеми с телекомуникациите и водоподаването в Русенско

Гутериш е "шокиран" от насилието срещу демонстранти в Иран

Гутериш е "шокиран" от насилието срещу демонстранти в Иран

Свят Преди 48 минути

Най-малко 544 души са били убити по време на масовите протести през последните 15 дни

Сняг и мъгла ограничават видимостта: Каква е обстановката по пътищата в страната

Сняг и мъгла ограничават видимостта: Каква е обстановката по пътищата в страната

България Преди 1 час

Ограничена е видимостта до 50 м в района на Твърдица

Британското правителство разработва нова балистична ракета за Украйна

Британското правителство разработва нова балистична ракета за Украйна

Свят Преди 1 час

Британското правителство заяви, че в рамките на проекта е обявило конкурс за бързо разработване на балистични ракети земя-земя

Индонезийски вулкан изригна пепел на височина 5,7 км

Индонезийски вулкан изригна пепел на височина 5,7 км

Свят Преди 1 час

Семеру е четвъртият по височина вулкан в Индонезия и най-високият връх на остров Ява

Силни взривове отекнаха в Одеса, обстрелват града с дронове

Силни взривове отекнаха в Одеса, обстрелват града с дронове

Свят Преди 2 часа

Регионалните власти предупредиха всички хора да се укрият в бомбоубежища поради опасност от повторни атаки

<p>Убийствата трябва да спрат&nbsp;- Мецола към иранските протестиращи</p>

Мецола призова иранците да продължат протестите въпреки репресиите

Свят Преди 2 часа

Мецола освен това призова страните членки на ЕС да засилят натиска върху Техеран

Тръмп загатна за сделка с Куба и евентуална среща с Делси Родригес

Тръмп загатна за сделка с Куба и евентуална среща с Делси Родригес

Свят Преди 2 часа

„Скоро ще разберете“, заяви американският лидер в отговор на въпрос на журналист относно това каква сделка Вашингтон би искал да сключи с Хавана

<p>Радев връчва първия мандат за съставяне на правителство на ГЕРБ-СДС</p>

Румен Радев връчва първия мандат за съставяне на правителство на ГЕРБ-СДС

България Преди 2 часа

Дотук се стигна след като правителството на Росен Желязков подаде оставка заради многохилядните протести в страната

Ужасяваща находка: Откриха пет човешки глави на плаж в Еквадор

Ужасяваща находка: Откриха пет човешки глави на плаж в Еквадор

Свят Преди 2 часа

Полицейски доклад приписва случая на конфликт между престъпни групи

Учени проектираха камера да търси извънземен живот

Учени проектираха камера да търси извънземен живот

Любопитно Преди 3 часа

Проф. Ричард Маси от университета в Дърам заяви, че новата технология ще бъде „космическият телескоп Хъбъл на 21-ви век“

Къде да не държите четката си за зъби: 3 места в банята, които я правят опасна

Къде да не държите четката си за зъби: 3 места в банята, които я правят опасна

Любопитно Преди 3 часа

Неправилното съхранение може да превърне четката за зъби в развъдник на микроорганизми

,

Най-доброто място на планетата за начало на годината - там всеки мечтае да прекара януари

Любопитно Преди 3 часа

Януари е месецът, в който всеки иска да „рестартира“