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

Питат мъж: – Как преживяваш буриите в брака? – Научих се да казвам: „Да, скъпа.“
Прочети целия
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
„Аз съм шефът тук“: Какво представлява синдромът на портиера и как да се справим с него

„Аз съм шефът тук“: Какво представлява синдромът на портиера и как да се справим с него

Любопитно Преди 12 минути

Този синдром произтича не толкова от властта сама по себе си, колкото от дълбоко чувство за незначителност, което човекът се опитва да прикрие чрез контрол и забрани

„Когато някой не може да излезе от главата ти“: Защо постоянно мислим за определени хора

„Когато някой не може да излезе от главата ти“: Защо постоянно мислим за определени хора

Любопитно Преди 14 минути

Постоянните мисли за някого не винаги показват силно харесване

Русия обявяви Human Rights Watch за „нежелана организация“

Русия обявяви Human Rights Watch за „нежелана организация“

Свят Преди 8 часа

Това означава, че международната правозащитна организация трябва да спре всякаква дейност в Русия

Руските власти: Жена е загинала при украинска атака с дронове

Руските власти: Жена е загинала при украинска атака с дронове

Свят Преди 8 часа

Съобщава се, че е било ранено и петгодишно дете

Месец след обира в Лувъра: Бижутата за 88 млн. евро все още не са открити

Месец след обира в Лувъра: Бижутата за 88 млн. евро все още не са открити

Свят Преди 9 часа

Четвъртият предполагаем член на групата, извършила обира, беше обвинен

Кремъл: Очакваме детайли по мирния план преди визитата на делегацията от САЩ

Кремъл: Очакваме детайли по мирния план преди визитата на делегацията от САЩ

Свят Преди 10 часа

Песков каза още, че Москва работи с убеждението, че преговаря само със Съединените щати

"Хизбула" обеща ответни действия след убийството на високопоставен командир

"Хизбула" обеща ответни действия след убийството на високопоставен командир

Свят Преди 10 часа

Това "е отявлена агресия", каза Наим Касем

Александър Квашневски: Руското общество подкрепя войната на Путин

Александър Квашневски: Руското общество подкрепя войната на Путин

Свят Преди 10 часа

По думите му, ситуацията в Западна Европа е напълно различна - човешкият живот се цени в Европа, което не е така в Русия

<p>Главният прокурор на Русия:&nbsp;&quot;Пуси райът&quot; да бъде призната за екстремистка</p>

Главният прокурор на Русия: Групата "Пуси райът" да бъде призната за екстремистка

Свят Преди 11 часа

Внесеният иск ще бъде разгледан от Тверския съд в Москва

Пожар избухна след взрив на танкер край Босфора

Пожар избухна след взрив на танкер край Босфора

Свят Преди 11 часа

Има подозрения, че се е натъкнал на мина

Никола Цолов с отличен дебют във Формула 2 в Катар

Никола Цолов с отличен дебют във Формула 2 в Катар

България Преди 11 часа

Българинът, който ще кара в последните два старта от сезона за екипа на Кампос Рейсинг, показа страхотна адаптивност на непознатата за него писта в Лусаил

След четиричасови преговори: Путин лично изпрати унгарския премиер на излизане от Кремъл

След четиричасови преговори: Путин лично изпрати унгарския премиер на излизане от Кремъл

Свят Преди 11 часа

Срещата между двамата лидери се състоя в Сенатския дворец, резиденцията на Путин в Кремъл

Четирима задържани за грабеж и отвличане на жена в Николаево

Четирима задържани за грабеж и отвличане на жена в Николаево

България Преди 12 часа

Жената също е установена и се намира при близките си, уточниха от полицията

<p>Путин отново извика Орбан в Москва</p>

Унгарската опозиция: Путин отново извика Орбан в Москва

Свят Преди 12 часа

Правителството плаща без възражения „изключително скъпите“ руски петрол и газ

Снимка на простреляните военнослужещи от Националната гвардия на САЩ

САЩ повдигат нови обвинения срещу заподозрения за убийството на гвардеец

Свят Преди 12 часа

Заподозреният ще се изправи пред три обвинения

Два пъти за ден: Русия удари критична инфраструктура в Суми

Два пъти за ден: Русия удари критична инфраструктура в Суми

Свят Преди 12 часа

Според Хрихоров Русия продължава да оказва натиск върху цивилното население, като взима на прицел инфраструктурата