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
Посещението на Чарлз и Камила в САЩ ще се състои въпреки стрелбата, потвърди дворецът

Посещението на Чарлз и Камила в САЩ ще се състои въпреки стрелбата, потвърди дворецът

Свят Преди 4 часа

“Кралят и кралицата са изключително благодарни на всички, които работиха с бързи темпове, за да се гарантира, че това остава така, и очакват с нетърпение началото на посещението утре“, се добавя в изявлението

Тръмп: Иран да се обади за мир без ядрени оръжия

Тръмп: Иран да се обади за мир без ядрени оръжия

Свят Преди 5 часа

Надеждите за възобновяване на мирните усилия по-рано намаляха, след като Тръмп отмени пътуването до Исламабад на пратениците си Стив Уиткоф и Джаред Къшнър

"Продължаваме промяната“ свика Национален съвет за равносметка и коалиционно споразумение

"Продължаваме промяната“ свика Национален съвет за равносметка и коалиционно споразумение

България Преди 6 часа

Основна тема е и предложението на "Да, България" за подписване на коалиционно споразумение, което да регламентира органите на управление на ПП-ДБ, както и механизмите за взимане на решение и кадровата политика

Емил Дечев

Дечев: Заплахите към Кандев са свързани с бившия главен секретар на МВР Светлозар Лазаров

България Преди 6 часа

Няма информация Делян Пеевски и Десислава Атанасова да са пътували в един и същи самолет, каза още министърът

<p>Скритият детайл в бележката на Кейт Мидълтън, който всички пропуснаха</p>

Скритият детайл в бележката за Деня на Анзак на Кейт Мидълтън, който всички пропуснаха

Любопитно Преди 7 часа

Принцесата на Уелс почете Деня на Анзак с трогателен жест и безупречен стил. Скрит детайл в личното ѝ послание и необичайният ѝ подпис под венеца, положен от името на крал Чарлз III, предизвикаха вълна от коментари сред кралските фенове

Военноморските сили обезвредиха два дрона, намерени край Кара дере и Ахтопол

Военноморските сили обезвредиха два дрона, намерени край Кара дере и Ахтопол

България Преди 7 часа

Военнослужещите действаха по искане на областните администрации във Варна и Бургас, след положителна резолюция от началника на отбраната

Запознайте се с Хърби – новият рекордьор на Гинес за най-възрастен заек в света

Запознайте се с Хърби – новият рекордьор на Гинес за най-възрастен заек в света

Любопитно Преди 8 часа

Заекът Хърби официално стана най-възрастният жив заек в света на 15 години и 246 дни. Рекордьорът от породата „Лъвска глава“ е надживял двойно своите събратя и вече е част от Книгата на Гинес, радвайки стопаните си в Англия със своя бодър дух

Снимката е илюстративна

Пешеходец загина в Пловдивско след удар от автомобил

България Преди 9 часа

По неофициална информация загиналият е работел като гробар в селото

Главният прокурор на САЩ: Стрелецът е целял администрацията на Тръмп

Главният прокурор на САЩ: Стрелецът е целял администрацията на Тръмп

Свят Преди 9 часа

Главният прокурор също така изрази увереност, че визитата на крал Чарлз Трети във Вашингтон ще прочете при пълна безопасност

Карлос Насар се прибра в България с четвърта европейска титла (СНИМКИ)

Карлос Насар се прибра в България с четвърта европейска титла (СНИМКИ)

България Преди 9 часа

Заедно с шампиона, у нас се прибра и бронзовият медалист в кат. до 110 кг Христо Христов

Папа Лъв XIV отбеляза 40 години от Чернобил, призовавайки за мирно ползване на ядрената енергия

Папа Лъв XIV отбеляза 40 години от Чернобил, призовавайки за мирно ползване на ядрената енергия

Свят Преди 10 часа

Папата подчерта, че тази катастрофа е белязала съзнанието на човечеството и остава едно предупреждение относно рисковете, присъщи на използването на все по-мощни технологии

Крал Чарлз III е „силно облекчен“, че Доналд и Мелания Тръмп са невредими след стрелбата

Крал Чарлз III е „силно облекчен“, че Доналд и Мелания Тръмп са невредими след стрелбата

Свят Преди 10 часа

Крал Чарлз III изрази облекчение, че Доналд и Мелания Тръмп са невредими след стрелба по време на вечерята на кореспондентите в Белия дом. Нападателят е арестуван след престрелка с полицията, а планираната визита на монарха в САЩ може да бъде променена

Опасност под пясъка: Екзотичната почивка може да ви зарази с „пълзящ“ паразит за десетилетия

Опасност под пясъка: Екзотичната почивка може да ви зарази с „пълзящ“ паразит за десетилетия

Свят Преди 11 часа

Учени предупреждават за скритата заплаха от стронгилоидоза в Тайланд и Бали. Личинките проникват през кожата и живеят в организма с години, а при отслабен имунитет рискът от фатален край е до 100%. Вижте как да се предпазите

Трагедия край Поморие: Млада жена изгоря в колата си

Трагедия край Поморие: Млада жена изгоря в колата си

България Преди 11 часа

Разследващите работят по няколко версии за случилото се – включително самоубийство, нещастен случай, както и възможност за умишлено престъпление

Има 4 вида стареене, кой е вашият

Има 4 вида стареене, кой е вашият

Любопитно Преди 12 часа

В съвременната естетична медицина все повече внимание се обръща не на възрастта, а на вида стареене и неговите признаци, защото именно това помага за избора на правилните грижи и процедури

Андрей Гюров

„Не ни е страх и няма да ни приберат“ – Андрей Гюров преди предаването на властта

България Преди 12 часа

Ние оставяме едно добро наследство, един пример как държавата може да работи прозрачно, отговорно към българските граждани, зададохме един стандарт, който се надявам да бъде последван от следващите управляващи. Това каза служебният министър-председател Андрей Гюров пред журналисти