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
Мъж с фалшива диплома опита да стане лекар в болницата в Лом

Мъж с фалшива диплома опита да стане лекар в болницата в Лом

България Преди 23 минути

Управителят на МБАЛ „Св. Николай Чудотворец“ – Лом д-р Георги Савков каза пред журналисти, че се е усъмнил в автентичността на документа, защото в него е имало правописна грешка

В навечерието на 8 март: Какви са цените на цветята тази година

В навечерието на 8 март: Какви са цените на цветята тази година

България Преди 32 минути

Българските мъже не чакат непременно датата, за да зарадват жените си с цвете

Крум Зарков и Татяна Дончева повеждат БСП на изборите

Крум Зарков и Татяна Дончева повеждат БСП на изборите

България Преди 1 час

БСП се събра на пленум. Левицата утвърди листите си за предсрочните избори и подготовката за вота

Доналд Тръмп

Тръмп със смразяваща закана: „Днес Иран ще бъде ударен много силно“

Свят Преди 2 часа

„Под сериозно разглеждане за пълно унищожение и сигурна смърт, поради лошото поведение на Иран, са райони и групи от хора, които не са били разглеждани за цел до този момент“, написа американският президент в социалните мрежи

<p>Седем дни по-късно &ndash; седем въпроса за войната срещу Иран</p>

Седем дни по-късно – седем въпроса за войната срещу Иран

Свят Преди 2 часа

Американско-израелската война срещу Иран, която вече трае поне седмица, разпали Близкия изток, застрашавайки живота и препитанието на милиони хора, докато насилието се разпространява по все по-широка дъга – от Централна Азия до края на Европа

Битка за всяка секунда: Над 1500 българи се измъкнаха от капана на Близкия изток

Битка за всяка секунда: Над 1500 българи се измъкнаха от капана на Близкия изток

България Преди 3 часа

Усилията на дипломатите и кризисните щабове вече са осигурили безопасното завръщане на над 1500 души, като най-сериозен е потокът от Обединените арабски емирства

Бритни Спиърс

Трагедията на Бритни: Свобода ли получи поп принцесата или фатална небрежност

Любопитно Преди 3 часа

Бритни Спиърс беше арестувана късно в сряда близо до дома си в Лос Анджелис по подозрение, че е шофирала под въздействието на алкохол, още една тревожна глава в историята на една от най-известните и трагични знаменитости в Америка

Злоядо дете у дома? Неврологията дава отговор как да превърнете „Мразя го!“ в „Още малко“

Злоядо дете у дома? Неврологията дава отговор как да превърнете „Мразя го!“ в „Още малко“

Любопитно Преди 4 часа

Невролог по хранене разкрива как гените и опитът в утробата оформят капризите на децата и защо наказанията тип „изяж си зеленчуците“ всъщност влошават нещата

Археологическа сензация край Кайро: Откриха изгубения храм на фараона Априй

Археологическа сензация край Кайро: Откриха изгубения храм на фараона Априй

Любопитно Преди 4 часа

Находката в близост до Кайро ни връща към управлението на библейския фараон Хофра и драматичната епоха на Двадесет и шестата династия

Кадър от филма "Криминале"

Вълнуваща премиера и кино шедьоври на финала на „Треска за Оскари“

Любопитно Преди 4 часа

По традиция церемонията по раздаването на наградите „Оскар” ще сложи край на кампанията

Емил Дечев

Дечев: Прокурор Георгиева е заплашвана, МВР ѝ осигури защита

България Преди 4 часа

Относно смяната на ръководители в системата на Министерството на вътрешните работи, министърът заяви, че тя няма връзка с разследването на случая „Петрохан“

Фермерите продават евтино, а ние купуваме най-скъпото мляко в Европа

Фермерите продават евтино, а ние купуваме най-скъпото мляко в Европа

България Преди 5 часа

У нас потребителите купуват сирене, кашкавал и други млечни продукти с до 125% по-високи цени спрямо европейското равнище

Бившият принц Андрю до принц Уилям на погребението на херцогинята на Кент

Разкриха шокиращата молба на Андрю към принц Уилям

Свят Преди 5 часа

Андрю Маунтбатън-Уиндзор отправил отчаяна молба към принц Уилям по време на напрегнат разговор на погребението на херцогинята на Кент, твърди експерт по четене по устни

Президентът на Иран Масуд Пезешкиан

Иран се извини на съседите си, каза на САЩ: „Ще отнесете мечтите си за безусловна капитулация в гроба“

Свят Преди 5 часа

„Тези, които обмислят да използват този момент, за да атакуват Иран, не трябва да се превръщат в марионетки на империализма“, казва президентът на ислямската република Масуд Пезешкиан

Нов обрат: Авиокомпания Emirates възобновява полетите

Нов обрат: Авиокомпания Emirates възобновява полетите

Свят Преди 6 часа

Международното летище Дубай съобщава, че е „частично възобновило дейността си“, като някои полети се изпълняват от Международното летище Дубай и Международното летище Ал Мактум