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

- Сине, няма ли да се жениш? Остаря вече! - Не мога да си намеря булка, тате! - Тарзан в джунглата намери, ти във Фейсбук…
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
Украйна започна контранастъпление, Зеленски: Освобождаваме страната

Украйна започна контранастъпление, Зеленски: Освобождаваме страната

Свят Преди 10 минути

Зеленски: От началото на операцията са възстановени 160 квадратни километра и седем населени места

Пеевски след вота на недоверие: Това ще е резултатът 3 години и 4 месеца

Пеевски след вота на недоверие: Това ще е резултатът 3 години и 4 месеца

България Преди 30 минути

Пеевски: Следва правителството да работи, парламентът да работи и да има държава

Арестуваха "Tinder измамник" от филм на Netflix, откраднал милиони долари

Арестуваха "Tinder измамник" от филм на Netflix, откраднал милиони долари

Свят Преди 36 минути

Той се представял за богат наследник на диамантен магнат в приложението за запознанства Tinder и измамвал жени да му заемат големи суми пари

150 флакона с райски газ на училищно парти в Неделино

150 флакона с райски газ на училищно парти в Неделино

България Преди 1 час

Дискотеката е била организирана в двора на училището

Предлагат децата да подават сигнали за насилие

Предлагат децата да подават сигнали за насилие

България Преди 1 час

Идеята е част от кампанията „Бъди смел, бъди добър“

Сценаристка от "Живите мъртви" е убита в катастрофа, шофьорът избяга с голф стиковете си

Сценаристка от "Живите мъртви" е убита в катастрофа, шофьорът избяга с голф стиковете си

Свят Преди 1 час

Заподозреният шофьор, предизвикал катастрофата, Бък Ролинс, извадил голф стиковете си от разбитата си кола, преди „спокойно да се отдалечи от местопроизшествието“

Пожар и евакуация във варненски мол

Пожар и евакуация във варненски мол

България Преди 2 часа

По първоначални данни се е запалила аспирацията на заведение

Украйна удари дълбоко в Русия

Украйна удари дълбоко в Русия

Свят Преди 2 часа

Снимки в руските социални мрежи показват пожар на обекта и облак от тъмен дим

Погребано живо бебе се бори за живота си в Индия

Погребано живо бебе се бори за живота си в Индия

Свят Преди 2 часа

Бебето било открито случайно, когато пастир, завел козите си в района за паша, чул слаб плач изпод купчина пръст

Бъдещето на финансовите услуги е пред теб

Бъдещето на финансовите услуги е пред теб

Любопитно Преди 2 часа

ОББ Мобайл посрещна своя едномилионен клиент

Илюстративна снимка на "дийпфейк" изображение на покойния папа Франциск

До 5 години затвор: Италия със сурови наказания за фалшиви снимки и видеа с AI

Свят Преди 3 часа

Италия е първата страна от Европейския съюз, която създава национална правна рамка

Владимир Путин

Най-близкият съюзник на Путин напуска Кремъл

Свят Преди 3 часа

„Мога да потвърдя, че Дмитрий Николаевич Козак наистина е подал оставка“, заяви говорителят на Кремъл Дмитрий Песков

<p>Евродепутат съди Урсула фон дер Лайен за клевета</p>

Румънски евродепутат съди Урсула фон дер Лайен за клевета

Свят Преди 3 часа

Той иска публични извинения от председателката на ЕК

Самолет летя в кръг час заради заспал авиодиспечер

Самолет летя в кръг час заради заспал авиодиспечер

Свят Преди 3 часа

Самолет Airbus A320 на Air Corsica трябваше да остане във въздуха, докато персоналът се опитвал да събуди контрольора

ЕС осигурява 150 милиарда евро за спешно превъоръжаване

ЕС осигурява 150 милиарда евро за спешно превъоръжаване

Свят Преди 3 часа

Когато споразуменията с Канада и Великобритания бъдат сключени, ще подлежат на одобрение от Европейския парламент