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>Прокуратура, МВР и ДАНС се мобилизират срещу купения вот (ОБЗОР)</p>

Прокуратура, МВР и ДАНС се мобилизират срещу купения вот

Свят Преди 1 час

Мисията на СДИПЧ ще следи кампанията, финансирането, медийното отразяване и изборния ден на 19 април

Китай одобри мозъчен имплант, който възстановява движението при парализирани пациенти

Китай одобри мозъчен имплант, който възстановява движението при парализирани пациенти

Свят Преди 1 час

В мозъка на пациента се поставя миниатюрен модул с размерите на монета, който отчита електрическата активност на мозъка

Иран разреши на индийски танкери преминаване през Ормузкия проток

Иран разреши на индийски танкери преминаване през Ормузкия проток

Свят Преди 3 часа

В Индия се очаква да пристигне танкер със суров петрол от Саудитска Арабия, който е преминал по ключовия морски път около 1 март

Тръмп: Путин може би малко помага на Иран

Тръмп: Путин може би малко помага на Иран

Свят Преди 3 часа

Американският президент допълни, че САЩ не се нуждаят от помощ в защитата от безпилотни летателни апарати

СДВР иззе над 50 кг наркотици и оръжия при спецоперация в София

СДВР иззе над 50 кг наркотици и оръжия при спецоперация в София

България Преди 4 часа

Задържани са криминално проявен мъж на 50 г. и жена на 55 г.

<p>&quot;Истината днес&quot;: Близки на загиналите от &quot;Петрохан&quot;&nbsp;и &quot;Околчица&quot;&nbsp;излязоха на протест</p>

Мирен протест пред Съдебната палата в София за случая "Петрохан - Околчица"

България Преди 4 часа

Събитието е организирано от майката на Николай Златков и близки на загиналите, засилено е полицейското присъствие и движението е ограничено

Електромобилът, който обича слънцето - революция на електрическите превозни средства в Тунис

Електромобилът, който обича слънцето - революция на електрическите превозни средства в Тунис

Технологии Преди 4 часа

Стартапът планира да произвежда до 8 000 превозни средства годишно за Африка, Близкия изток и Европа

<p>Дейна Уайт и звездите на UFC преподават бойни техники на ФБР&nbsp;</p>

ФБР организира ММА тренировки с професионални бойци от UFC

Свят Преди 4 часа

Обучението включва комбинация от техники от бокс, кикбокс и борба за ефективност в службата

<p>Болсонаро е приет в интензивно отделение</p>

Жаир Болсонаро е приет в интензивно отделение с бронхопневмония

Свят Преди 5 часа

Той е настанен в частната клиника в Бразилия

Хегсет: Няма доказателства, че Иран е минирал Ормузкия проток

Хегсет: Няма доказателства, че Иран е минирал Ормузкия проток

Свят Преди 5 часа

Казаното от Хегсет е в противоречие с медийни съобщения от началото на седмицата, според които Иран е заложил дузина морски мини в Ормузкия проток

<p>Русия би могла да продава&nbsp;електроенергия на Украйна&nbsp;&nbsp;</p>

Русия би могла да продава на Украйна електроенергия от Запорожката АЕЦ

България Преди 5 часа

В момента и шестте реактора на централата са изключени и се поддържат охладени, за да се гарантира нейната безопасност

<p>Диви прасета шокираха с &bdquo;неоново синя&ldquo; плът в Калифорния</p>

Диви прасета шокираха с „неоново синя“ плът в Калифорния

Свят Преди 5 часа

„Не говоря за малко синьо. Говоря за неоново синьо, синьо като боровинка“, казва Дан Бъртън, собственик на компания за контрол на диви животни

Брутална жестокост и гаври: Хванаха "Бандата на Близнаците" - сред тях има бивши полицаи

Брутална жестокост и гаври: Хванаха "Бандата на Близнаците" - сред тях има бивши полицаи

България Преди 6 часа

Според обвиненията някои от рекетирали, отвличали и нанасяли побой

Откриха отдавна изгубения град на Александър Велики - Александрия след близо 2000 години

Откриха отдавна изгубения град на Александър Велики - Александрия след близо 2000 години

Свят Преди 6 часа

След 2000 години в забрава, археолози откриха Александрия на Тигър – търговския мегаполис на Александър Велики. Благодарение на нови технологии учените разкриха „зашеметяващо“ запазен град, който е бил по-голям дори от столиците на Античността

Путин свиква Съвета за сигурност след украински удари по критични обекти

Путин свиква Съвета за сигурност след украински удари по критични обекти

Свят Преди 6 часа

Мобилният интернет в Москва и някои големи градове бе частично забавен заради мерки за сигурност.