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
Две катастрофи с пострадали в Бургас за по-малко от 20 минути

Две катастрофи с пострадали в Бургас за по-малко от 20 минути

България Преди 19 минути

Пешеходец беше блъснат на пешеходна пътека в ж.к. „Лазур“, а моторист се удари в автомобил в „Меден рудник“

<p>Ветеран от ВВС на САЩ обучавал Китай как да сваля самолети</p>

Ветеран от ВВС на САЩ е арестуван за обучение на китайската армия

Свят Преди 25 минути

65-годишният ветеран от американските ВВС Джералд Браун е обвинен в държавна измяна заради обучение на китайски пилоти да се борят срещу американски самолети, съобщава Министерството на правосъдието на САЩ

Исландия ще проведе референдум за присъединяване към ЕС

Исландия ще проведе референдум за присъединяване към ЕС

България Преди 1 час

Рейкявик прекрати преговорите за членство в ЕС през 2013 г. след четири години разговори

<p>Пхенян затръшна вратата към Южна Корея - топката е в полето на САЩ</p>

Ким Чен-ун: Бъдещето на отношенията със САЩ зависи от Вашингтон, без диалог с Южна Корея

Свят Преди 1 час

Ким Чен-ун подчерта, че Пхенян няма да се откаже от ядрения си статут и че отношенията със САЩ могат да се подобрят само при прекратяване на „враждебната политика“.

<p>Година след година, Путин става по-популярен в Сърбия</p>

В Сърбия Путин остава най-популярен, въпреки войната в Украйна и европейския път на Белград

Свят Преди 1 час

Докато по улиците на Белград още се чуват възгласи „Сърби и руснаци – братя завинаги“, в останалата част на Европа нагласите към Путин са коренно различни

НС изслушва Гюров, трима министри и директора на летището за американските самолети

НС изслушва Гюров, трима министри и директора на летището за американските самолети

Свят Преди 2 часа

Те ще бъдат изслушани във връзка със ситуацията с намиращите се на летището военни самолети на САЩ, напрежението в Близкия изток и планираното му временно затваряне за граждански цели

ВСС заседава за определяне на временен и.ф. главен прокурор

ВСС заседава за определяне на временен и.ф. главен прокурор

България Преди 2 часа

Преди пленума ще се проведе и протест пред сградата на ВСС

Земята крие опасна тайна: Магнитните полюси са се обръщали по-често, отколкото подозирахме

Земята крие опасна тайна: Магнитните полюси са се обръщали по-често, отколкото подозирахме

Любопитно Преди 2 часа

Понякога разчитането на магнитните модели не е толкова лесно, особено от епохи, когато е оцеляла малка част от океанската кора

<p>Ефектът &bdquo;2 дни&ldquo;: Овесените ядки свалят холестерола с 10% само за 48 часа</p>

Само два дни овесени ядки: Неочакван ефект върху сърдечното здраве и холестерола

Любопитно Преди 2 часа

Консумацията на овесени ядки само за кратък период от време може да има дълбоко въздействие върху нивата на холестерола

Туристка посети 120 града и назова 5, които ще променят представата ви за пътуване

Туристка посети 120 града и назова 5, които ще променят представата ви за пътуване

Любопитно Преди 2 часа

Когато говорим за пътуване, винаги искаме да говорим за града, който е направил най-силно впечатление

Почитаме софийски чудотворец! Днес не връзвайте възли

Почитаме софийски чудотворец! Днес не връзвайте възли

България Преди 2 часа

Православната църква почита Серафим Софийски Чудотворец

Разкриха истинската тайна на щастливите и здрави двойки

Разкриха истинската тайна на щастливите и здрави двойки

Любопитно Преди 2 часа

Според ново проучване, проведено сред двойки, участващи в програма за консултиране, има един фактор във вашата връзка, който има силата да подобри значително вашето благосъстояние

Пролетта напомня за себе си: Слънце и по-високи температури в четвъртък

Пролетта напомня за себе си: Слънце и по-високи температури в четвъртък

България Преди 2 часа

Вижте прогнозата за времето за следващите няколко дни

Стивън Хокинг с жени по бикини в досиетата "Епстийн"

Стивън Хокинг с жени по бикини в досиетата "Епстийн"

Свят Преди 11 часа

Хокинг е бил сред 21 учени, посетили частния остров на Епстийн

Ескалация, Куба уби четири души в лодка от САЩ

Ескалация, Куба уби четири души в лодка от САЩ

Свят Преди 11 часа

Шестима други са били ранени

Скандалът с Епстийн застигна звездата на „Харвард“ Лари Съмърс

Скандалът с Епстийн застигна звездата на „Харвард“ Лари Съмърс

Свят Преди 12 часа

Съмърс е бивш министър на икономиката и бивш президент на Харвардския университет