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>Мъж е обвинен за умишлено убийство след побой в столичния квартал &bdquo;Връбница&ldquo;</p>

Обвиниха мъж за убийство по особено мъчителен начин във Връбница

България Преди 12 минути

Обвиняемият е задържан до 72 часа, а прокуратурата ще поиска постоянния му арест

Меган Маркъл

Меган Маркъл: Ето защо баща ми няма контакт с децата ми

Свят Преди 16 минути

„Надявам се, че сега може да се разбере, че въпреки изопачаването от страна на определени медии през годините, всяка дистанция от баща ми и изборът ми да не му позволявам да има контакт с нашите деца беше поради една-единствена причина: да ги защитя“, казва херцогинята на Съсекс

Еврозона

Унгария планира да изпълни критериите за еврозоната до 2030 година

Свят Преди 1 час

Планът предвижда агресивно свиване на бюджетния дефицит от 7,5% от БВП до под 3% в рамките на десетилетието. Рейтинговата агенция Fitch Ratings определя целта като предизвикателна, но очаква дефицитът да спадне под 3% до 2030 г.

Хилари Суонк разкрива как успяла да скрие бременността си на 52 години

Хилари Суонк разкрива как успяла да скрие бременността си на 52 години

Любопитно Преди 1 час

Хилари Суонк разкри как е опазила третата си бременност в тайна. Хората в родното ѝ градче запазили мълчание, а тя работила на терен до 17-ата седмица. Носителката на „Оскар“ сподели, че на тази възраст има много повече търпение за децата си

Папа Лъв XIV

Папа Лъв XIV отмени посещението си в Асизи след операцията от рак на белия дроб

Свят Преди 1 час

Ватиканът съобщи, че папата се възстановява бързо, но лекарите са го посъветвали да избягва пътувания

Израелският премиер Бенямин Нетаняху

Стрелба край Хеброн преди изборите в Израел - двама убити, петима ранени

Свят Преди 1 час

Армията съобщи за двама убити предполагаеми нападатели, а крайнодесният министър Итамар Бен-Гвир призова за още по-строги ограничения на придвижването на палестинците

Димитър Стоянов

Димитър Стоянов обвини ЕП в политическа атака срещу правителството на Радев

България Преди 1 час

Министърът на отбраната защити решението за присъединяване към инициативата на НАТО и заяви, че България е подала необходимите документи след оценка на разходите

Нова атака в Черно море: Търговски кораб потъва край румънския бряг

Нова атака в Черно море: Търговски кораб потъва край румънския бряг

Свят Преди 1 час

Екипажът е изпратил сигнал SOS, а румънските власти са се намесили, за да спасят моряците, съобщава сайтът digi24.ro

„Космически досиета“ в „Темата на NOVA”

„Космически досиета“ в „Темата на NOVA”

България Преди 1 час

Не пропускайте тази събота след централната емисия новини

<p>Кюстендил обяви частично бедствено положение</p>

Кюстендил обяви частично бедствено положение заради водната криза

България Преди 1 час

Общинският щаб преминава към непрекъснат режим на работа, а сред мерките е и организирането на доставки на вода с водоноски при необходимост

Беате Майнъл-Райзингер

Австрия експулсира четирима руски дипломати

Свят Преди 2 часа

Според австрийското външно министерство те са извършвали дейности, несъвместими с дипломатическия им статут

<p>Берлин обвини Москва, че излага на риск хранителните доставки за по-бедните страни</p>

Германия предупреди: Атаките по морските пътища застрашават световната търговия и хранителните доставки

Свят Преди 2 часа

Според Йохан Вадефул забавянето на доставките на торове и зърно може да засегне особено тежко по-бедните страни

Президентът Илияна Йотова

Президентът Илияна Йотова ще поиска оставката на председателя на НСО генерал-майор Емил Тонев

България Преди 2 часа

След вчерашния сблъсък с журналистката Соня Култуклиева, Йотова каза, че вижда пропуски

ДБ поиска оставките на шефа на НСО и Михаела Доцова след случая „Колтуклиева“

ДБ поиска оставките на шефа на НСО и Михаела Доцова след случая „Колтуклиева“

България Преди 2 часа

От коалицията призоваха Емил Тонев и председателя на парламента да напуснат постовете си, а Илияна Йотова да поеме отговорност за службата

Йотова и Вълчев закриха предизборната си кампания символно – в зала „Съединение“ в Пловдив

Йотова и Вълчев закриха предизборната си кампания символно – в зала „Съединение“ в Пловдив

В знак на благодарност за подкрепата кандидатпрезидентската двойка реши да отбележи финала на кампанията с членовете на Инициативния си комитет

Москва

Куфари с рубли и камери във всяка стая: Как западни дипломати оцеляват в Москва на Путин

Свят Преди 2 часа

Дипломатите на САЩ, Великобритания и европейските страни някога играеха ключова роля в Русия, туширайки напрежението дори в най-мрачните моменти на Студената война, но днес западните посланици са под постоянно наблюдение, изолирани и все по-откъснати от страната, в която са изпратени да разбират