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
Петима убити и десетки ранени при стрелба в Киев, съобщи Зеленски

Петима убити и десетки ранени при стрелба в Киев, съобщи Зеленски

Свят Преди 1 час

Стрелецът е бил елиминиран, след като специални сили щурмували магазина, в който той се е бил укрил

Тръмп към Иран: Не можете да ни изнудвате!

Тръмп към Иран: Не можете да ни изнудвате!

Свят Преди 1 час

„Те искаха да затворят протока отново“, каза Тръмп пред журналисти в Белия дом, визирайки лидерите на Иран

Колко време продължава гласуването в изборния ден?

Колко време продължава гласуването в изборния ден?

Вижте в кои часове можем да упражним правото си на вот на 19 април

Как гласуват студентите с електронна студентска книжка?

Как гласуват студентите с електронна студентска книжка?

Студенти и парламентарен вот: Как да гласувате в града, в който учите, ако имате електронна книжка

Имената на кои лица се заличават от избирателните списъци и се вписват в списък на заличените лица?

Имената на кои лица се заличават от избирателните списъци и се вписват в списък на заличените лица?

Списък на заличените лица: Кога и защо името ви може да отпадне от предварителния избирателен списък

Николай Младенов

Николай Младенов: Разговорите за плана на Тръмп за Газа навлязоха в решителна фаза

Свят Преди 4 часа

По думите му в момента се провеждат изключително “чувствителни” дискусии, които изискват значително време и максимална сериозност

„Може да няма утре“: Близки на Кристина Апългейт разкриха подробности за битката ѝ с МС

„Може да няма утре“: Близки на Кристина Апългейт разкриха подробности за битката ѝ с МС

Свят Преди 4 часа

Холивудската звезда Кристина Апългейт води мъчителна битка с множествената склероза. След скорошна хоспитализация близките ѝ споделят за „адската реалност“ и борбата ѝ за всеки нов ден, докато тя остава безпощадно откровена за болката си

Кралицата на попа се завърна: Мадона взриви Coachella заедно със Сабрина Карпентър

Кралицата на попа се завърна: Мадона взриви Coachella заедно със Сабрина Карпентър

Любопитно Преди 4 часа

Кралицата на попа Мадона се завърна триумфално на фестивала Coachella 20 години по-късно! Легендата се присъедини към Сабрина Карпентър за зрелищно шоу, изпълнявайки вечните хитове „Vogue“ и „Like A Prayer“ и загатвайки за нов албум

Почина баскетболната легенда Оскар Шмид

Почина баскетболната легенда Оскар Шмид

Свят Преди 5 часа

Бразилецът, известен с прозвището "Святата ръка“ оставя след себе си едно от най-внушителните индивидуални наследства в историята на играта

Лавров: Време е за разговор със САЩ за икономическите връзки

Лавров: Време е за разговор със САЩ за икономическите връзки

Свят Преди 5 часа

Лавров заяви, че НАТО „не е в най-доброто си състояние“, но че Русия няма да се меси във вътрешните работи на Алианса

Ирански канонерки стреляха по танкер в Ормузкия проток

Ирански канонерки стреляха по танкер в Ормузкия проток

Свят Преди 6 часа

Това стана, след като Иран наложи отново ограничения върху плаването в жизненоважния морски път

"Бейби бум": Рядък гривест козирог и още десетки животни се родиха в ловешкия зоопарк

"Бейби бум": Рядък гривест козирог и още десетки животни се родиха в ловешкия зоопарк

България Преди 6 часа

През последните месеци в зоопарка се забелязва т. нар. бейби бум сред обитателите му

<p>Почина легендарна френска актриса от &quot;Хвани ме, ако можеш&quot;</p>

Отиде си легенда на френското кино - Натали Бай

Свят Преди 6 часа

Тя боледуваше и беше в тревожно здравословно състояние от миналото лято

Русия порази украинско пристанище и електроцентрала, хиляди са без ток

Русия порази украинско пристанище и електроцентрала, хиляди са без ток

Свят Преди 7 часа

По първоначална информация няма жертви

Говорителят на СРП: На година-две сме от "зомби апокалипсис" заради фентанила

Говорителят на СРП: На година-две сме от "зомби апокалипсис" заради фентанила

България Преди 7 часа

Над 10 кг фентанил е задържан на територията на СДВР от началото на годината, стойността му е 500 000 евро

Камион се преобърна и разсипа тонове картофи на АМ "Тракия"

Камион се преобърна и разсипа тонове картофи на АМ "Тракия"

Свят Преди 8 часа

Инцидентът, станал рано тази сутрин, превърна района около Пловдив в истинско изпитание за шофьорите